光的原理課件7.4 晶體 非晶體 液晶

晶體非晶體固體的分類液晶7.4晶體非晶體液晶晶體和非晶體的區(qū)別

一、固體的分類

固體可分為晶體和非晶體兩類。

常見的晶體的有：石英、云母、明礬、食鹽等。

屬于非晶體的有：玻璃、松香、瀝青、橡膠等。非晶體晶體

二、晶體

1.晶體的外形是有規(guī)則的幾何形狀

例如，食鹽晶體的外形是呈立方體形，明礬的晶體是八面體。食鹽結(jié)構(gòu)示意圖食鹽晶體明礬晶體

石英晶體的中間是一個六面棱柱，兩端是六面棱錐；雪花晶體的形狀雖然不同，但都具有六角形的規(guī)則圖案。石英晶體雪花晶體

2．物理性質(zhì)

晶體在不同的方向上不僅導(dǎo)熱性能不同，機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電性能等其他物理性質(zhì)也不同。也就是說，晶體內(nèi)部的物理性質(zhì)與方向有關(guān)，這種特性叫做各向異性。3．晶體可分為單晶體和多晶體

（1）如果整個物體就是一個晶體，這樣的物體就叫做單晶體。

（2）如果整個物體是由許多雜亂無章地排列著的小晶體（晶粒）組成的，這樣的物體就叫做多晶體，它沒有規(guī)則的幾何形狀，具有各向同性。

說明：平常見到的各種金屬材料都是多晶體。把純鐵做成的樣品放在顯微鏡下觀察，可以看到它是由許多晶粒組成的，晶粒有大有小，每個晶粒都是一個小單晶體，具有各向異性。只是由于它們雜亂無章地排列著，整體才表現(xiàn)為各向同性。

（1）晶體有一定的熔點；非晶體沒有一定的熔點。

晶體具有規(guī)則的幾何形狀，非晶體沒有規(guī)則的幾何形狀。

三、非晶體

1.幾何形狀非晶體是沒有規(guī)則的幾何形狀。

非晶體的各種物理性質(zhì)在各個方向上都相同，這種特性叫做各向同性。2.

物理性質(zhì)

四、晶體和非晶體的區(qū)別1.外形上的差異2.物理性質(zhì)的差異

（2）晶體的物理性質(zhì)與方向有關(guān)，即各向異性；非晶體的物理性質(zhì)在各個方向上是相同的，即各向同性。

3.

晶體和非晶體存在差異的原因

主要是因為它們有不同的微觀結(jié)構(gòu)。

晶體結(jié)構(gòu)假說組成晶體的物質(zhì)微粒（分子、原子或離子）依照一定的規(guī)律在空間中排成整齊的行列，構(gòu)成所謂空間點陣。食鹽晶體的結(jié)構(gòu)示意圖金剛石的結(jié)構(gòu)示意圖

分析：因為組成晶體的物質(zhì)微粒是有規(guī)則地、周期性地排列著的。所以，如果用點表示粒子，則這些點在空間的排列就具有規(guī)則。表示晶體粒子所在位置的這些點稱為結(jié)點，結(jié)點的總體稱為空間點陣。

如圖是表示在一個平面上晶體微粒的排列情況。

分析：從圖上可以看出，沿不同方向所畫的等長直線AB、AC、AD上，晶體微粒的數(shù)目不同。正因為在不同方向上晶體微粒的排列情況不同，才引起晶體在不同方向上物理性質(zhì)的不同。

總之，晶體外形的有規(guī)則和它的各向異性都是由于晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)有規(guī)則的緣故。非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒的排列是不規(guī)則的，由于微粒的數(shù)目非常多，平均起來，各個方向的物理性質(zhì)就相同了。

五、液晶

說明：液晶是一種介于固態(tài)和液態(tài)之間的物質(zhì)，不但具有固態(tài)晶體光學(xué)特性，又具有液態(tài)流動特性。而一般所用的液晶顯示器，都是利用液晶的光電效應(yīng)。液晶加熱時會呈現(xiàn)透明狀態(tài)（透明的液態(tài)），而冷卻后又會結(jié)晶（混亂的固態(tài)），是具有規(guī)則性分子排列的有機(jī)化合物。

1.液晶態(tài)物質(zhì)既有液體的流動性，又有晶體的分子排列整體、各向異性的狀態(tài)，叫做物質(zhì)的液晶態(tài)。

2.液晶處于液晶態(tài)的物質(zhì)叫做液晶。

3.液晶的特點液晶分子排列不穩(wěn)定，外界電場、磁場、溫度、壓力等作用很容易引起分子排列的變化，從而改變液晶的透明程度和顏色。液晶彩色顯示屏

4.液晶的用途大屏幕液晶顯示系統(tǒng)

液晶在顯示技術(shù)、電子工業(yè)、航空工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)等方面有著廣泛的應(yīng)用。

練習(xí)

1.晶體和非晶體有什么不同？

答：從外形上看，晶體具有規(guī)則的幾何形狀，非晶體沒有規(guī)則的幾何形狀，從物理性質(zhì)上看，晶體內(nèi)部的物理性質(zhì)（如導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性等）與方向有關(guān),

是各向異性的;非晶