结晶学与矿物学复习重点汇总+中国地质大学(知识点总结)
更新时间:2023-04-12 14:59:01 阅读量: 实用文档 文档下载
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第一章(着重概念):
晶体:内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。显晶质:借助于肉眼或一般放大镜能分辨出结晶颗粒者。。
隐晶质:用一般放大镜无法分辨出结晶颗粒者。
非晶质体:是内部质点在三维空间不作周期性重复排列的固体。本质性的区别:
晶体既具短程有序(近程规律),也具长程有序(远程规律);。非晶质体、液体只有近程规律,而无远程规律;气体既无远程规律,也无近程规律。
准晶体:是内部质点的排布具长程有序(远程规律),但不具有三维周期性重复的格子构造的固体。。。
空间格子:表示晶体内部结构中质点在周期性重复规律的三维无限的几何图形。相当点(等同点):在晶体结构中的位置及环境均完全相同的点。
结点:空间格子中的点,代表晶体结构中的相当点,为几何点。
行列:分布在同一直线上的结点即构成一个行列。结点间距:行列上相邻两结点间的距离。
注意:同一行列上及相互平行的行列上的结点间距必定相等。面网:连接分布在同一平面内的结点构成一个面网。
面网密度:面网上单位面积内的结点数。
面网间距:相互平行的相邻两面网间的垂直距离。
平行六面体:空间格子可被三组相交的行列划分出一个最小重复单位。晶胞:实际晶体结构中划分出的最小组成单位。
。晶胞的形状和大小,取决于其三个彼此相交的行列(X、Y、Z)上的结点间距
(aO、bO、cO)及其间的夹角(a、B、丫,其中a = Y A Z,B = X A Z , 丫= X A Y )。
a、B、丫和aO、bO、cO合称为晶胞参数。
晶体的基本性质:1,自限性:晶体在自由空间中生长时,能自发地形成封闭的凸几何多面体外形。
2 ,均一性:同一晶体的任一部位的性质都是相同的,为晶体均一性。。非晶质体也具均
一性,但它是宏观统计、平均近似的,称为统计均一性。液体和气体也具有统计均一性。
3 ,异向性:晶体的性质随方向的不同而有所差异。
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1 )晶体乃是一种均一的各向异性体。
2 )非晶质体一般表现为等向性,其性质一般不随方向而改变。
3 )晶体具异向性,并不排斥在某些特定的方向上的性质相同。
4 ,对称性:晶体的相同部分(如外形上的相同晶面、晶棱或角顶,内部结构中的相同面网、行列或质点等)或性质,能够在不同的方向或位置上有规律地重复出现。
5 ,最小内能性:在相同的热力学条件下,与同种化学成分的非晶质体、液体及气体相比,以晶体的内能为最小。
物质结晶时发生放热反应,而破坏晶格时则发生吸热反应。
6 ,稳定性:在相同的热力学条件下,对于化学成分相同的物质,以不同的物理状态存在时,其中以结晶状态最为稳定。
晶体的稳定性是晶体具有最小内能性的必然结果。。非晶质体不稳定,或仅是准稳定的,有自发地转变为晶体的必然趋势。
结晶学的研究内容:
1 )研究晶体的发生、成长、变化,及其人工合成;
2 )研究晶体的几何外形、内部结构,及其规律性和不完善性;
3 )研究晶体的物理性质,及其机理和利用;
4 )研究晶体的成分、结构和性质之间关系的规律性等。
第二章(大致了解):
歪晶:偏离本身理想晶形的晶体。
面角:晶面法线间的夹角(其数值等于相应晶面间夹角之补角)。面角守恒定律(斯丹诺定律):同种晶体之间,对应晶面间的夹角恒等。极射赤平投影:以赤道平面为投影面,以南北极为目测点(视点),将球面上的各个点、线进行投影。
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晶体中晶面的球面投影:晶面法线与投影球面的交点即为该晶面的球面投影点。晶棱、对称轴、晶带轴、结晶轴、双晶轴等各种直线方向的投影:
首先将直线平移至通过投影球球心,再延长使其与球面相交于两点,即为该直线方向的一对球面投影点。
对称面、双晶接合面、双晶面等平面的投影:
首先将平面平移,使其通过投影中心,再延展之,与球面相截成一个大圆,即为该平面的球面投影。
晶面之球面投影点在球面上的方位可以用:极距角P和方位角?来确定。也称极坐标。
极距角(p):投影轴与晶面法线间的夹角,亦即球面投影点与北极(N)之间的弧角。
方位角(?):包含该晶面法线的子午面与零子午面(?=0。)之间的夹角。
球面投影转换为极射赤平投影:
以南极S(或北极N)作目测点,将球面上的各点、线投影于赤道平面上。即: 由南极S (或北极N)向球面上的投影点作连线,其与赤道平面的交点便是该球面投影点的极射赤平投影点。
第三章(重点):
对称的条件:① 必须具有若干个彼此相同的部分;
②这些相同部分是有规律地重复出现的。
晶体对称的特点:① 普遍性:一切晶体都是对称的。
②特殊性:晶体的对称是有限的。遵循“晶体对称定律” 。
③双重性:晶体的对称不仅包含着几何意义,也包含着物理意义:不仅体现在外形上,也体现在性质上。
对称要素:
对称面(P):将图形平分为互为镜像的两个相等部分的假想平面(或称镜面)o 晶体上P 可能出露的位置:①垂直平分晶面和晶棱;
②包含一对晶棱,并平分晶面夹角。
对称中心(C):为一假想点,所对应的对称操作为反伸,过该点直线上距对
称中心等距离的位置上必定可以找到对应点。
晶体具C的标志:晶体上所有的晶面均两两平行、同形等大、方向相反。。
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对称轴(Ln):为假想的直线,绕该直线旋转一定角度后,可使相同部分重复。轴次
(n):旋转360时,相同部分重复出现的次数。
基转角(a):使相同部分重复出现所必须旋转的最小角度。
n = 360 o/ a
晶体对称定律:晶体中只可能出现轴次为一次、二次、三次、四次和六次的对称轴(L1、L2、L3、L4和L6),而不可能存在五次及高于六次的对称轴。旋转反伸轴(Lin ):为一假想直线,物体绕该直线旋转一定角度后,再对此直线上的一点进行反伸,可使相同部分重复。
对称操作:旋转+反伸
等效关系:Li1 = L1 + C= C; Li2 = L1 + P±= P (P±Li2 );
(熟记)Li3 = L3 + C (L3// Li3 ); Li6 = L3 + P± (L3// Li6 , P± L3)
旋转反映轴(Lsn)(了解):围绕此直线旋转一定的角度后,并对与之垂直的一个平面进行反映,可使晶体的相同部分重合。
对称操作:旋转+反映
注意:1)在晶体宏观外形上可能存在且具独立意义的对称要素共有9种:
C 、P、L1、L2、L3、L4、L6、Li4 & Li6 ;
2)Ln和Lin可统称为n次轴;
3)高次轴:n>2的对称轴(Ln)和旋转反伸轴(Lin )。
对称要素组合定理(着重):
1. L n X P / f L n nP
2. L nX L2 丄f L n nL2
3 . L nX P 丄f L n PC L nX C f L n PC P X C f L n PC( n 为偶数)
4丄i nX P//= Lin X L2 丄f Li n nL2 nP (Li 4 3L2 3P)(n 为奇数)
f Li n (n/2)L 2 (n/2)P (Li 4 2L2 2P)(n为偶数)
5. L nX P//X L2丄f L n nL2 n PC (L3 3L 2 3PC (n 为奇数)
f L n nL2 (n+1)PC (L4 4L2 5PC (n为偶数)
各晶族中,根据其对称特点(Ln或Lin的轴次的高低及其个数)划分为七大晶系:
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①三斜晶系:无L2,也无P。(如:斜长石)
②单斜晶系:L2或P不多于1个。(如:正长石、石膏、云母)
③斜方晶系:L2或P多于1个。(如:橄榄石、红柱石)
④三方晶系:唯一高次轴L3。(如:刚玉、方解石)
⑤四方晶系:L4或Li 4只有1个。(如:符山石、金红石)
⑥六方晶系:L6或Li 6只有1个。(如:绿柱石)
⑦等轴晶系:有4L3。(如:石榴石、闪锌矿)
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第四章(重点理解):
晶体定向:在晶体上按一定的法则选定一个以晶体中心为原点的坐标系统。即在晶体上选择坐标轴(结晶轴)和确定坐标轴上的轴单位。
结晶轴:在晶体上选定的三根(或四根)适当的直线(如对称轴、平行于晶棱的直线…)作坐标轴。
轴角:结晶轴正端之间的夹角。分别以久(Y A Z)、p(Z A X、丫(X A Y表示。
轴单位:结晶轴上的单位长度。X、Y、Z tt上的轴单位分别以aO、bO、c0表示。轴率(轴单位比):三个结晶轴之轴单位的比率a:b:c。
晶体常数:轴角a、B、丫和轴率a:b:c之合称。是表征晶胞形状的一组参数。
晶轴选择的基本原则:
1 、必须符合晶体所固有的对称性;
2、应尽可能使所选晶轴彼此垂直、轴角相等,即尽可能使:a * = Y =90o
,a=b=c。
1对称型国际符号的书写顺序:对称型的国际符号一般是由不超过3个的结晶学方位上的对称
要素符号,严格地按一定顺序排列而构成的。
两层含意:(1、某一方位上的对称要素在国际符号中有对应的序位;
(2、国际符号中的一个特定符号代表特定方向上出现的对称要素。
各晶系选轴原则及晶体常数特点:
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各晶系对称型国际符号中各序位所代表的方向:
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