均勻晶體

均勻晶體

晶體內部各個部分的巨觀性質均相同的晶體稱為均勻晶體,均勻晶體是晶體均一性的集中表現,廣義上可以說晶體都是均勻的,因為晶體具有周期性。由於晶體是有大量微觀物質單位(原子、離子、分子等)按一定規則有序排列的結構,因此可以從結構單位的大小來研究判斷排列規則和晶體形態,所以均勻晶體也包括以上的這些性質。即:具有整齊規則的幾何外形、固定熔點和各向異性的固態物質,是物質存在的一種基本形式。固態物質是否為晶體,一般可由X射線衍射法予以鑑定。

晶體的定義

晶體(crystal)是有大量微觀物質單位(原子、離子、分子等)按一定規則有序排列的結構,因此可以從結構單位的大小來研究判斷排列規則和晶體形態。

均勻晶體的性質

均一性與異向性

晶體的微觀排列是均勻有序的。比如氯化鈉晶體一個鈉離子給6個氯離子包圍,離子的排布是立方體結構,晶體的巨觀結構反影了微觀排列也是立方體形狀的。晶體的微觀排列與微粒的性質(如電性、大小、形狀)有關,也與形成條件有關。這些性質決定了晶體具有周期性。 晶體除了均勻性和有規則形狀外還有各向異性(不同方向的物理性質不同),溶點沸點恆定。

因為晶體是具有格子構造的固體,同一晶體的各個部分質點分布是相同的,所以同一晶體的各個部分的性質是相同的,此即晶體的均一性;同一晶體格子中,在不同的方向上質點的排列一般是不相同的,晶體的性質也隨方向的不同而有所差異,此即晶體的異向性。

對稱性

均勻晶體 均勻晶體

晶體的對稱表現在晶體中相等的晶面,晶棱和角頂有規律的重複出現。這是由於它具有規律的格子構造。是其在三維空間周期性重複的體現。既晶體的對稱性不僅表現在外部形態上,而且其內部構造也同樣也是對稱的。

在晶體的外形以及其他巨觀表現中還反映了晶體結構的對稱性。晶體的理想外形或其結構都是對稱圖象。這類圖象都能經過不改變其中任何兩點間距離的操作後復原。這樣的操作稱為對稱操作,平移、旋轉、反映和倒反都是對稱操作。能使一個圖象復原的全部不等同操作,形成一個對稱操作群。

在晶體結構中空間點陣所代表的是與平移有關的對稱性,此外,還可以含有與旋轉、反映和倒反有關並能在巨觀上反映出來的對稱性,稱為巨觀對稱性,它在晶體結構中必須與空間點陣共存,並互相制約。

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