結(jié)晶學(xué)礦物學(xué)課后習(xí)題答案

1、第一章習(xí)題1.晶體與非晶體最本質(zhì)的區(qū)別是什么晶體與非晶體最本質(zhì)的區(qū)別是什么準(zhǔn)晶體是一種什么物態(tài)準(zhǔn)晶體是一種什么物態(tài)答：晶體和非晶體均為固體，但它們之間有著本質(zhì)的區(qū)別。晶體是具有格子構(gòu)造的固體，即晶體的內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間做周期性重復(fù)排列。而非晶體不具有格子構(gòu)造。晶體具有遠(yuǎn)程規(guī)律和近程規(guī)律，非晶體只有近程規(guī)律。準(zhǔn)晶態(tài)也不具有格子構(gòu)造，即內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)也沒(méi)有平移周期，但其內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列具有遠(yuǎn)程規(guī)律。因此，這種物態(tài)介于晶體和非晶體之間。2.在某一晶體結(jié)

2、構(gòu)中，同種質(zhì)點(diǎn)都是相當(dāng)點(diǎn)嗎在某一晶體結(jié)構(gòu)中，同種質(zhì)點(diǎn)都是相當(dāng)點(diǎn)嗎為什么為什么答：晶體結(jié)構(gòu)中的同種質(zhì)點(diǎn)并不一定都是相當(dāng)點(diǎn)。因?yàn)橄喈?dāng)點(diǎn)是滿足以下兩個(gè)條件的點(diǎn)：a.點(diǎn)的內(nèi)容相同；b.點(diǎn)的周圍環(huán)境相同。同種質(zhì)點(diǎn)只滿足了第一個(gè)條件，并不一定能夠滿足第二個(gè)條件。因此，晶體結(jié)構(gòu)中的同種質(zhì)點(diǎn)并不一定都是相當(dāng)點(diǎn)。3.從格子構(gòu)造觀點(diǎn)出發(fā)，說(shuō)明晶體的基本性質(zhì)。從格子構(gòu)造觀點(diǎn)出發(fā)，說(shuō)明晶體的基本性質(zhì)。答：晶體具有六個(gè)宏觀的基本性質(zhì)，這些性質(zhì)是受其微觀世界特點(diǎn)，

3、即格子構(gòu)造所決定的?，F(xiàn)分別敘述：a.自限性晶體的多面體外形是其格子構(gòu)造在外形上的直接反映。晶面、晶棱與角頂分別與格子構(gòu)造中的面網(wǎng)、行列和結(jié)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。從而導(dǎo)致了晶體在適當(dāng)?shù)臈l件下往往自發(fā)地形成幾何多面體外形的性質(zhì)。b.均一性因?yàn)榫w是具有格子構(gòu)造的固體，在同一晶體的各個(gè)不同部分，化學(xué)成分與晶體結(jié)構(gòu)都是相同的，所以晶體的各個(gè)部分的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)也是相同的。c.異向性同一晶體中，由于內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在不同方向上的排布一般是不同的。因此，晶體的性質(zhì)

4、也隨方向的不同有所差異。d.對(duì)稱性晶體的格子構(gòu)造本身就是質(zhì)點(diǎn)周期性重復(fù)排列，這本身就是一種對(duì)稱性；體現(xiàn)在宏觀上就是晶體相同的外形和物理性質(zhì)在不同的方向上能夠有規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn)。e.最小內(nèi)能性晶體的格子構(gòu)造使得其內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的排布是質(zhì)點(diǎn)間引力和斥力達(dá)到平衡的結(jié)果。無(wú)論質(zhì)點(diǎn)間的距離增大或縮小，都將導(dǎo)致質(zhì)點(diǎn)的相對(duì)勢(shì)能增加。因此，在相同的溫度條件下，晶體比非晶體的內(nèi)能要??；相對(duì)于氣體和液體來(lái)說(shuō)，晶體的內(nèi)能更小。f.穩(wěn)定性內(nèi)能越小越穩(wěn)定，晶體的穩(wěn)定性是

5、最小內(nèi)能性的必然結(jié)果。4.4.找出找出圖12a12a中晶體平面中晶體平面結(jié)構(gòu)中的相當(dāng)點(diǎn)并畫出平面空構(gòu)中的相當(dāng)點(diǎn)并畫出平面空間格子（即面網(wǎng)）格子（即面網(wǎng)）。答：取其中一個(gè)Si原子為研究對(duì)象，找出其相當(dāng)點(diǎn)并畫出其空間格子（見(jiàn)下圖）4.作立方體上所有對(duì)稱面的極射赤平投影。作立方體上所有對(duì)稱面的極射赤平投影。5.5.請(qǐng)證明請(qǐng)證明:在極射赤平投影圖中在極射赤平投影圖中某晶面投影點(diǎn)與圓心的距離某晶面投影點(diǎn)與圓心的距離h與該晶面的極距角與該晶面的極距

6、角ρ的關(guān)系為關(guān)系為:h=rtanrtanρ22(r為基圓半徑為基圓半徑).).請(qǐng)見(jiàn)教材圖26.在直角三角形OSa中一直角邊長(zhǎng)為r另一直角邊為OaOa=hOa的對(duì)角為ρ2根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系可得:h=rtagρ2.第三章習(xí)題1.總結(jié)對(duì)稱軸、對(duì)稱面在晶體上可能出現(xiàn)的位置?？偨Y(jié)對(duì)稱軸、對(duì)稱面在晶體上可能出現(xiàn)的位置。答：在晶體中對(duì)稱軸一般出現(xiàn)在三個(gè)位置：a.角頂；b.晶棱的中點(diǎn)；c.晶面的中心。而對(duì)稱面一般出現(xiàn)在兩個(gè)位置：a.垂直平分晶棱或晶面；b