高中物理 第二章 固体 第1节 晶体和非晶体 晶体素材 鲁科版选修3-3（通用）

高中物理 第二章 固体 第1节 晶体和非晶体 晶体素材 鲁科版选修3-3（通用）

晶体 ‎ 晶体（crystal）是有明确衍射图案的固体，其原子或分子在空间按一定规律周期重复地排列。晶体中原子或分子的排列具有三维空间的周期性，隔一定的距离重复出现，这种周期性规律是晶体结构中最基本的特征。‎ 晶体分类 晶体按其结构粒子和作用力的不同可分为四类：离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。‎ 离子晶体：由正、负离子或正、负离子集团按一定比例通过离子键结合形成的晶体称作离子晶体。离子晶体一般硬而脆，具有较高的熔沸点，熔融或溶解时可以导电。‎ 原子晶体：相邻原子之间通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体叫做原子晶体。‎ 分子晶体：分子间通过分子间作用力（不包括范德华力和氢键）构成的晶体。‎ 金属晶体：金属晶体都是金属单质，构成金属晶体的微粒是金属阳离子和自由电子（也就是金属的价电子）。‎ 晶体特性 晶体的分布非常广泛，自然界的固体晶体物质中，绝大多数是晶体。气体、液体和非晶物质在一定的合适条件下也可以转变成晶体。‎ ‎1.长程有序：晶体内部原子在至少在微米级范围内的规则排列。‎ ‎2.均匀性：晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。‎ ‎3.各向异性：晶体中不同的方向上具有不同的物理性质。‎ ‎4.对称性：晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性。‎ ‎5.自限性：晶体具有自发地形成封闭几何多面体的特性。‎ ‎6.解理性：晶体具有沿某些确定方位的晶面劈裂的性质。‎ ‎7.最小内能：成型晶体内能最小。‎ ‎8.晶面角守恒：属于同种晶体的两个对应晶面之间的夹角恒定不变。‎ 晶体缺陷 晶体缺陷各种偏离晶体结构中质点周期重复排列的因素，严格说，造成晶体点阵结构周期势场畸变的一切因素。如晶体中进入了一些杂质。这些杂质也会占据一定的位置，这样破坏了原质点排列的周期性，在二十世纪中期，发现晶体中缺陷的存在，它严重影响晶体性质，有些是决定性的，如半导体导电性质，几乎完全是由外来杂质原子和缺陷存在决定的，许多离子晶体的颜色、发光等。另外，固体的强度，陶瓷、耐火材料的烧结和固相反应等等均与缺陷有关，晶体缺陷是近三、四年国内外科学研究十分注意的一个内容。‎ 根据缺陷的作用范围把真实晶体缺陷分四类：‎ 点缺陷：在三维尺寸均很小，只在某些位置发生，只影响邻近几个原子。‎ 线缺陷：在二维尺寸小，在另一维尺寸大，可被电镜观察到。‎ 面缺陷：在一维尺寸小，在另二维尺寸大，可被光学显微镜观察到。‎ 体缺陷：在三维尺寸较大，如镶嵌块，沉淀相，空洞，气泡等。‎