在立方晶系中,由于原子的排列具有高度的对称性,往往存在有许多原子排列完全相同但在空间位向不同,即不平行的晶面,这些晶面总称为晶面族,晶体中原子周期排列相同在空间位向不同,即不平行的晶向统称为晶向族。

什么叫晶面族和晶向族

(-1-1-1)(1-1-1)(-11-1) (-1-11); 共有8个晶面,但指数相同,符号相反的是平行的晶面。

天然或人工生长的晶体大多形成各种各样多面体形状。由于生长环境和热力学条件的限制,这些晶体多面体常呈现不规整,很不容易看出其上晶面在空间分布的对称性。但是,如用一球包围着不规整的晶体多面体并从球心作各晶面的法线矢量,矢量的长皆为球半径。

则可见各晶面法线矢量的端点在球面上显示出对称的分布(下图),而且在球面上测得的二矢量问的夹角的补角就是相应二晶面的面角。因此,用晶面的法线矢量来标志该晶面的几何位置和方位很有用处。

电子衍射、X射线衍射等出现的斑点、线条、花样等,并不仅由单个晶面,而是由同一晶面族产生的集体效应。

晶面和晶面族的矢量表示

天然或人工生长的晶体大多形成各种各样多面体形状。由于生长环境和热力学条件的限制,这些晶体多面体常呈现不规整,很不容易看出其上晶面在空间分布的对称性。

但是,如用一球包围着不规整的晶体多面体并从球心作各晶面的法线矢量,矢量的长皆为球半径,则可见各晶面法线矢量的端点在球面上显示出对称的分布。

而且在球面上测得的二矢量问的夹角的补角就是相应二晶面的面角。因此,用晶面的法线矢量来标志该晶面的几何位置和方位很有用处。

晶体学的表示方法

密勒指数
晶体中的晶向用方括号括起的三个最小互质坐标值来标出,譬如:[100];
在对称操作中等价的一组晶向称为晶向族,用尖括号括起的三个最小互质坐标值来标出,譬如 < 100 > 。在正方晶系中,上述晶向族中包含的晶向有六个晶向;
晶面的密勒指数用圆括号括起,如(100)。在正方晶系中,(hkl) 晶面垂直于 [hkl] 晶向;
与晶向族的定义类似,在对称操作中等价的一组晶面称为晶面族,用花括号括起,如 。 晶体学研究的某些材料,如蛋白质,在自然状态下并非晶体。培养蛋白质或类似物质晶体的典型过程,是将这些物质的水溶液静置数天、数周甚至数月,让它通过蒸发、扩散而结晶。通常将一滴溶有待结晶物质分子、缓冲剂和沉淀剂的水溶液置于一个放有吸湿剂的密封容器内,随着水溶液中的水慢慢蒸发,被吸湿剂吸收,水溶液浓度缓慢增加,溶质就可能形成较大的结晶。如果溶液的浓度增加速度过快,析出的溶质则为大量取向随机的微小颗粒,难以进行研究。
晶体获得后,便可以通过衍射方法对其进行研究。尽管当今许多大学和科研单位均使用各种小型X射线源进行晶体学研究,但理想的X射线源却是通常体积庞大的同步加速器(同步辐射光源)。同步辐射X射线波谱宽、强度和准直度极高,应用于晶体学研究可大大提高精确度和研究效率。
从晶体的衍射花样推测晶体结构的过程称为衍射花样的标定,涉及较繁琐的数学计算,常常要根据和衍射结果的比较对模型进行反复的修改(该过程一般称为modeling and refinement)。在这个过程中,晶体学家要计算出可能晶格结构的衍射花样,并与实际得到的花样进行对比,综合考虑各种因素后进行多次筛选和修正,最终选定一组(通常不止一种)与实验结果最大程度吻合的猜测作为推测的结果。这是一个异常繁琐的过程,但如今由于电脑的广泛应用,标定工作已经大大简化了。
除上述针对晶体的衍射分析方法外,纤维和粉末也可以进行衍射分析。这类试样虽然没有单晶那样的高度周期性,但仍表现出一定的有序度,可利用衍射分析得到其内部分子的许多信息。譬如,DNA分子的双螺旋结构就是基于对纤维试样的X射线衍射结果的分析而提出,最终得到验证的。

221晶向族怎么写

中括号[]表示的是晶体中的晶向,尖括号表示的是晶向族,圆括号()表示的是晶面的密勒指数(晶面指数),花括号{}表示的是晶面族。
晶体内的原子层面叫做晶体的晶面,确定晶面指数的步骤如下,定原点→求截距→取倒数→化最小整数→加()。①建立一个空间直角坐标系,坐标轴分别为a,b,c坐标原点不能在待标晶上。②求出晶面在三个坐标轴上的截距x,y,z③对所求截距取倒数得1/x,1/y,1/z,④将它们按比例化成三个最小的整数h,k,l,⑤再将它们放在一个圆括号中即得该晶面的晶面指数(hkl)。用三指数表示的晶面指数又叫米勒指数(Millerindices)。对于高对称性的晶体来说,结晶学上等价的面具有相同的指数,这些结晶学上的等价面就构成一个晶面族。例如,立方晶系中,晶面族特点,(1)对于立方晶系,数字相同,仅正负号、数字排序不同的属同一晶面族。(2)一个晶面指数代表一系列相互平行的晶面。常用的标定晶向指数的方法一般有两种,分别是坐标法和行走法。(1)用坐标法确定晶向指数的步骤,定原点→建坐标→求坐标→化最小整数→加[]。①建立一个空间直角坐标系,并将坐标原点设在待测晶向上,②在该待测晶向上找到另一点,并求出该点的坐标u,v,w。③将坐标数按比例化为最小的整数,放在一个方括号中,就得到该晶向的晶向指数。(2)用行走法确定晶向指数的步骤,①建立一个空间直角坐标系,并将坐标原点设在待测晶向上②从原点出发,分别沿着各坐标轴方向行走,最后落在待测晶向上的另一点③将延三个坐标轴方向行走的距离化为最小的整数,放在方括号中,就得的该晶向的晶向指数。对于高对称性的晶体来说,晶体学上等价的晶向具有相似的晶向指数。这些等价的晶向构成的集合,称为晶向族。例如,晶向族特点,(1)立方晶系,数字相同,仅正负号、数字排序不同的属同一晶向族,(2)一个晶向指数代表一系列相互平行、方向相同的晶向,(3)一个晶向族代表一系列性质地位相同的晶向。(3)一个晶面族代表一系列性质地位相同的晶面。

说明晶向,晶向指数,晶向族,晶面,晶面指数,晶面族有何不同

解理面是面指数低的晶面还是指数高的晶面?为什么?
[解答]
晶体容易沿解理面劈裂,说明平行于解理面的原子层之间的结合力弱,即平行解理面的原子层的间距大. 因为面间距大的晶面族的指数低, 所以解理面是面指数低的晶面.

立方晶系(326)晶面相垂直的晶向

在立方晶系中,由于原子的排列具有高度的对称性,往往存在有许多原子排列完全相同但在空间位向不同(即不平行)的晶面,这些晶面总称为晶面族。
晶体中原子周期排列相同在空间位向不同(即不平行)的晶向统称为晶向族。

110晶向族为什么是6个

{1,1,0}包括110,101,011三个指数,同时对这三个指数改变符号,就是4×3=12。{110}晶面族算上面法矢方向相反的晶面共12个,如果不考虑面的极性共有6个。 晶体中原子、离子或分子排列完全相同的所有晶面。以{hkl}表示。晶面族对分析晶体结构有重要意义。 电子衍射、X射线衍射等出现的斑点、线条、花样等,并不仅由单个晶面,而是由同一晶面族产生的集体效应。