结晶矿物学02.PPT
1.晶体和非晶体,0.什么是结晶学Crystallography1.晶体的概念2.晶体的空间格子规律3.非晶质体和准晶体4.晶体的基本性质,结晶学与矿物学,,1-0.什么是结晶学1,结晶学crystallography是以晶体crystal为研究对象的一门自然科学。研究简史19世纪中叶以前外形研究为主20世纪初内部结构的理论探索1912年X射线衍射应用于晶体学研究研究意义是矿物学的基础是材料科学的基础是生命科学的基础...,结晶学与矿物学,,1-0.什么是结晶学2,结晶学的分支晶体生成学crystallogeny研究天然及人工晶体的发生、成长和变化的过程与机理,以及控制和影响它们的因素;几何结晶学gometricalcrystallography研究晶体外表几何多面体的形状及其间的规律性;晶体化学crystallochemistry亦称结晶化学,研究晶体的化学组成与晶体结构以及晶体的物理、化学性质间关系的规律性;晶体物理学crystallophysics研究晶体的各项物理性质及其产生的机理。,结晶学与矿物学,,1-1.晶体的概念,晶体具有格子构造的固体,或内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体。如何理解格子构造是什么下一节即晶体内部的原子排列具有周期性长程有序,long-rangeorder;在原子近邻具有的周期性,叫短程有序short-rangeorder,液体具有短程有序;气体既无长程,也无短程有序。是固体,非液体或气体,结晶学与矿物学,,1-2.晶体的空间格子规律,基本术语质点阵点latticepoint或结点node行列row和结点间距row-spacing面网net,面网密度reticulardensity和面网间距interplanarspacing空间格子或空间点阵spacelattice平行六面体和单位晶胞unitcell空间格子的基本规律参见教材P67,结晶学与矿物学,,1-3.非晶体和准晶体1,非晶体non-crystal内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体。准晶体quasi-crystal具有准周期平移格子构造的固体。平移准周期－不同于晶体中的平移周期,但具有自相似性放大或缩小。,结晶学与矿物学,,1-3.非晶体和准晶体2,目前推导的准晶体点群共28种,单形42个,5个晶系。,结晶学与矿物学,,演示二十面体晶系点群的单形和结构,1-4.晶体的基本性质1,均一性晶体内部任意两个部分的化学组成和物理性质是等同的。可以用数学公式来表示,设在晶体的x处和xx’处取得小晶体,则FxFxx’此处F表示化学组成和性质等物理量度;异向性晶体的几何量度和物理性质与其方向性有关。设在晶体任意取两个方向n1和n2,则有Fn1Fn2即在不同方向上,晶体的几何量度和物理性质均有所差异。,结晶学与矿物学,,1-4.晶体的基本性质2,对称性如果n1、n2、甚至nn的方向可由对称操作而重合,则有Fn1Fn2Fnn即说明晶体的性能F是关于n1、n2、、nn呈对称配置。自范自限异向性指晶体能自发地形成成封闭的凸几何多面体外形的特性。最小内能性在相同的热力学条件下,与同种化学成分的气体、液体及非晶质体相比,以晶体的内能为最小。稳定性在相同的热力学条件下,与具有相同化学成分的非晶质体相比,晶体是稳定的。,结晶学与矿物学,,
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