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何谓晶胞的无隙并置

固体分为晶体和非晶体,非晶体又 称为玻璃体。 微粒(原子、离子、分子)形成晶 体是为了使整个体系能量达到最低的结 果。微粒有序的按照一定的周期排列, 每个微粒所处的化学环境与物理环境均 相同,这样一来,在晶体中任意一个微 粒都处于受力的平衡状态,是最稳定的 状态。因此晶体在微观层面上的特征就是长程有序;在宏观层面上的特征就是具 有自发形成一定具有对称多面体外观的自范性。

微粒可以由气体直接形成晶体; 也可以由纯液体直接形成晶体;还 可以从混合组分中析出晶体。 虽然形成理想晶体时,体系的 何谓晶胞的无隙并置能量最低,但有些情况下——如冷却 过快——则形成非晶体。 天然水晶球的外部正是由于降 温速度过快而形成玛瑙,内部冷却 缓慢才形成具有规则多面体外形的 水晶。有些非晶体经过时间的洗礼—— 陈化,可以转变为晶体。

单晶晶体具有各向异性,多晶晶体和非晶体具有各向同性。

晶体具有确定的熔点,这是由于晶体具有周期性结构,各部分都按同 一方式排列。热振动破坏晶格导致晶体熔化时,各部分需要相同的温度; 非晶体加热时则是逐步软化成流体,没有明确的熔点

晶体的周期性结构使它成为天然的三维光栅,周期与X射线的波长相 当, 因此能够对X射线产生衍射。这是晶态与非晶态最重要的区别。人们利 用X射线衍射揭开了晶体结构的奥秘。

从晶体的微观空间中取出一个基本单位,这种基本单位通常是一个 平行六面体(二维何谓晶胞的无隙并置晶胞则为平行四边形),称为晶胞。晶胞是晶体微观结构的代表,这就决定了:一个晶胞的上、下、左、右、前、后都有与 之完全相同的晶胞与其无隙并置。

“无隙”指的是相邻的晶胞之间共用顶角、共用棱、共用面。 

“并置”指的是从一个晶胞到另一个晶胞只需平移晶胞框架,无需任何转动。

(责任编辑:化学自习室)
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