晶體的基本性質(zhì)

1、莇晶體的基本性質(zhì)裊一 晶體的基本性質(zhì)膄定義 為一切晶體所共有的，并能以此與其他性質(zhì)的物質(zhì)相區(qū)別的性質(zhì)。螀本質(zhì) 晶體的格子構(gòu)造所決定的。肇1.自限性（自范性）羇 晶體在生長(zhǎng)過(guò)程中，在適當(dāng)?shù)臈l件下，可以自發(fā)地形成幾何凸多面體外形的性質(zhì)。莂 晶體的多面體形態(tài)是其格子構(gòu)造在外形上的直接反映。晶面、晶棱和角頂分別與格子 構(gòu)造中的面網(wǎng)、行列和結(jié)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。膀布拉維法則袈 實(shí)際晶體通常由面網(wǎng)密度大的面網(wǎng)所包圍 晶體上的實(shí)際晶面平行于對(duì)應(yīng)空間格 子中面網(wǎng)密度大的面網(wǎng)，且面網(wǎng)密度越大，相應(yīng)晶面的重要性越大。螄1855（ 1866，1885）年，布拉維（法國(guó)）根據(jù)晶體上不同晶面的相對(duì)生長(zhǎng)速度與面網(wǎng)上結(jié) 點(diǎn)的密度成反

2、比的推論導(dǎo)出的。該法則闡明了晶面發(fā)育的基本規(guī)律。蚄晶面生長(zhǎng)速度（growth velocity ） ?a單位時(shí)間內(nèi)晶面在其垂直方向上增長(zhǎng)的厚度。蕿當(dāng)晶面上結(jié)點(diǎn)密度大時(shí)，面網(wǎng)間距也大，面網(wǎng)對(duì)外來(lái)質(zhì)點(diǎn)的引力小，生長(zhǎng)速度慢，晶面 橫向擴(kuò)展， 最終保留在晶體上； 而晶面上結(jié)點(diǎn)密度小時(shí)， 面網(wǎng)間距也小。面網(wǎng)對(duì)外來(lái)質(zhì)點(diǎn)引 力大，生長(zhǎng)速度快，橫向逐漸縮小以致于晶面最終消失。薈 2. 均一性螅 指晶體中各個(gè)部分的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)是相同的。螃 由于質(zhì)點(diǎn)周期性重復(fù)排列，晶體的任何一部分在結(jié)構(gòu)上都是相同的，由此，由結(jié)構(gòu)決定 的一切物理性質(zhì)，如密度、導(dǎo)熱性、膨脹性等也都具有均一性。肈非晶體、液體和氣體具有統(tǒng)計(jì)均一性

3、晶體取決于其格子構(gòu)造，稱為 結(jié)晶均一性袇3.異向性(各向異性)羈 同一格子構(gòu)造中，在不同方向上質(zhì)點(diǎn)排列一般是不一樣的，因此，晶體的性質(zhì)也隨方 向的不同而有所差異這就是晶體的異向性。螂 例：藍(lán)晶石的硬度。聿 礦物的解理蚄 Z(AA) = 4-5芄 Y(BB) = 6.5-7膁 4.對(duì)稱性衿 晶體相同的性質(zhì)在不同方向或位置上作有規(guī)律的重復(fù)。蚅宏觀對(duì)稱 晶體相同部位能夠在不同的方向或位置上有規(guī)律重復(fù)出現(xiàn)的特性， 宏觀對(duì) 稱是晶體分類(lèi)的基礎(chǔ)。莂微觀結(jié)構(gòu)對(duì)稱 格子狀構(gòu)造本身就是質(zhì)點(diǎn)在三維空間呈周期性重復(fù)的體現(xiàn)，從這個(gè)意義上說(shuō)，所以的晶體都是對(duì)稱的。薁 5.最小內(nèi)能性芆 在相同熱力學(xué)條件下，晶體與同種物質(zhì)

4、的非晶質(zhì)體、液體、氣體狀態(tài)相比較，其內(nèi)能 最小。螇內(nèi)能=動(dòng)能勢(shì)能螄動(dòng)能一一晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在平衡點(diǎn)周?chē)鳠o(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)所決定的，與T、P有關(guān)。羀勢(shì)能 質(zhì)點(diǎn)間相互位置所決定的，與質(zhì)點(diǎn)的排列有關(guān)。肆當(dāng) T、 P 一定時(shí)，動(dòng)能一定，這樣決定物質(zhì)內(nèi)能大小的就是勢(shì)能了。因?yàn)榫w內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)都已經(jīng)達(dá)到平衡位置，所以其勢(shì)能最小。薄 而非晶質(zhì)體、液體、氣體的質(zhì)點(diǎn)排列沒(méi)有規(guī)律，質(zhì)點(diǎn)間的距離不是平衡距離，所以它 們的勢(shì)能都比晶體勢(shì)能大。袃晶體受熱融化時(shí)具有一定的熔點(diǎn)，這時(shí)因?yàn)榫w具有格子狀構(gòu)造，其各部分質(zhì)點(diǎn)按相同 方式排列，因此熔化時(shí)各部分所需的溫度相同。而非晶質(zhì)體則不具有固定的熔點(diǎn)。葿6.穩(wěn)定性螆 在相同的熱力學(xué)條件下，晶

5、體比具有相同化學(xué)成分的非晶質(zhì)體穩(wěn)定。蚆 晶體的穩(wěn)定性是其具最小內(nèi)能的必然結(jié)果。羈氣體 ：擴(kuò)散作用使質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)，不改變方向（碰撞時(shí)除外），具有占據(jù)最大空間的運(yùn)動(dòng)具有雙重性，即平衡位置振動(dòng)和趨勢(shì)；衿液體 ：流動(dòng)作用，質(zhì)點(diǎn)移動(dòng)，所以其決定于容器的形狀；薇非晶質(zhì)體：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)類(lèi)似晶體，質(zhì)點(diǎn)處于振動(dòng)狀態(tài)，且質(zhì)點(diǎn)的相對(duì)移動(dòng)極為困難（可視為 粘度極大的液體） 。但時(shí)間加長(zhǎng)，這種運(yùn)動(dòng)可以顯現(xiàn)出來(lái)，在溫度較高時(shí)，這種運(yùn)動(dòng)更為顯 著。蚇 面角 晶面法線間的夾角，其數(shù)值等于相應(yīng)晶面間實(shí)際夾角的補(bǔ)角。莃面角守恒定律（斯丹諾定律） 指同種晶體之間，對(duì)應(yīng)晶面間的夾角恒等。1669年，NSteno （丹麥）在研究石英和赤

6、鐵礦時(shí)提出的。羋歪晶 理想狀態(tài)下成長(zhǎng)的同種晶體，理論上應(yīng)具有完全相同的外形。但在自然界中， 沒(méi)有完全相同的外部條件同時(shí)存在， 因此同種晶體， 由于生長(zhǎng)條件的差異， 會(huì)使相同晶面發(fā) 育的形狀和大小有很大差異，形成歪晶。芇 同一種晶體的各種歪晶與其相對(duì)應(yīng)的理想晶體之間，縱然外觀上相差很大，但相對(duì)應(yīng) 的晶面之間的面角是恒等的。其本質(zhì)是由格子構(gòu)造所決定的。蒄rA m： 141 47蒂rA z： 133 44羂 mA m:120肇a石英：在各種各樣的歪晶中，晶面 m、r、z的形狀和大小差別極大，但每?jī)烧唛g的 夾角卻是固定的。薆面角守恒定律是晶體測(cè)量的基礎(chǔ)。該定律對(duì)當(dāng)時(shí)的結(jié)晶學(xué)發(fā)展起了很大的作用，使人們

7、對(duì)晶體的認(rèn)識(shí)由現(xiàn)象向本質(zhì)邁進(jìn)了一大步； 使人們從晶形千變?nèi)f化的實(shí)際晶體中找到了晶體 外形上所固有的規(guī)律性，得以根據(jù)面角關(guān)系來(lái)恢復(fù)出理想的晶體形狀。面角守恒定律為幾何結(jié)晶學(xué)一系列規(guī)律的認(rèn)識(shí)打下了基礎(chǔ)，也是鑒定晶體的一種手段。僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l e tude et la recherche uniquementa des fins personnelles; pass fins comm