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[科普中国]-均匀晶体

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晶体内部各个部分的宏观性质均相同的晶体称为均匀晶体,均匀晶体是晶体均一性的集中表现,广义上可以说晶体都是均匀的,因为晶体具有周期性。由于晶体是有大量微观物质单位(原子、离子、分子等)按一定规则有序排列的结构,因此可以从结构单位的大小来研究判断排列规则和晶体形态,所以均匀晶体也包括以上的这些性质。即:具有整齐规则的几何外形、固定熔点和各向异性的固态物质,是物质存在的一种基本形式。固态物质是否为晶体,一般可由X射线衍射法予以鉴定。

晶体的定义晶体(crystal)是有大量微观物质单位(原子、离子、分子等)按一定规则有序排列的结构,因此可以从结构单位的大小来研究判断排列规则和晶体形态。1

均匀晶体的性质均一性与异向性晶体的微观排列是均匀有序的。比如氯化钠晶体一个钠离子给6个氯离子包围,离子的排布是立方体结构,晶体的宏观结构反影了微观排列也是立方体形状的。晶体的微观排列与微粒的性质(如电性、大小、形状)有关,也与形成条件有关。这些性质决定了晶体具有周期性。 晶体除了均匀性和有规则形状外还有各向异性(不同方向的物理性质不同),溶点沸点恒定。

因为晶体是具有格子构造的固体,同一晶体的各个部分质点分布是相同的,所以同一晶体的各个部分的性质是相同的,此即晶体的均一性;同一晶体格子中,在不同的方向上质点的排列一般是不相同的,晶体的性质也随方向的不同而有所差异,此即晶体的异向性。

对称性晶体的对称表现在晶体中相等的晶面,晶棱和角顶有规律的重复出现。这是由于它具有规律的格子构造。是其在三维空间周期性重复的体现。既晶体的对称性不仅表现在外部形态上,而且其内部构造也同样也是对称的

在晶体的外形以及其他宏观表现中还反映了晶体结构的对称性。晶体的理想外形或其结构都是对称图象。这类图象都能经过不改变其中任何两点间距离的操作後复原。这样的操作称为对称操作,平移、旋转、反映和倒反都是对称操作。能使一个图象复原的全部不等同操作,形成一个对称操作群。

在晶体结构中空间点阵所代表的是与平移有关的对称性,此外,还可以含有与旋转、反映和倒反有关并能在宏观上反映出来的对称性,称为宏观对称性,它在晶体结构中必须与空间点阵共存,并互相制约。2

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学