晶体学课后习题答案

= L3+P

4.L33L24P属于什么晶系?为什么?

答:它属于六方晶系。因为L33L24P也可以写成Li63L23P,而Li6为六次轴,级别比L3的轴次要高,因此在晶体分类中我们一般将Li63L23P归属六方晶系。

5.找出晶体模型上的对称要素,分析晶体上这些对称要素共存符合于哪一条组合定理?写出晶体的对称型、晶系。

答:这一题需要模型配合动手操作才能够完成。因此简单介绍一下步骤: 1)根据各种对称要素在晶体中可能出现的位置,找出晶体中所有的对称要素; 2)结合对称型的推导(课本P32,表3-2)来分析这些对称要素共存所符合的组合定律;

3)根据找出的对称要素,按照一定的书写原则写出对称型; 4)根据晶体对称分类中晶系的划分原则,确定其所属的晶系。

第四章 习题

1.总结下列对称型中,各对称要素在空间的分布特点,它们与三个晶轴的关系:m3m,m3,3m。

答:在m3m对称型中,其所有对称要素为3L44L36L29PC。其中对称中心C在原点;3个P分别垂直于其中一个结晶轴,另外6个P分别处于两个结晶轴夹角平分线处;6个L2分别是任意两个结晶轴的对角线;4和L3分别位于三个结晶轴的体对角线处,3个L4相互垂直且分别与一个结晶轴重合。

在m3对称型中,其所有对称要素为3L24L33PC。其中对称中心C在原点;3个P相互垂直且分别垂直于其中一个结晶轴;4和L3分别位于三个结晶轴的体对角线处,3个L2相互垂直且分别与一个结晶轴重合。

在3m对称型中,其所有对称要素为L33P。L3与Z轴重合,3个P分别垂直于X、Y、U轴。

2.区别下列对称型的国际符号:

23与32 3m与m3 6/mmm与6mm

3m与mm 4/mmm与mmm m3m与mmm

答:首先我们可以通过这些对称型的国际符号展示的对称要素,确定它们所属的晶系。然后将对称要素按照国际符号书写的方位分别置于其所在的位置。最后根据对称要素组合定律将完整的对称型推导出来。

23与32: 23为等轴晶系,对称型全面符号为3L24L3;32为三方晶系,对称型全面符号为L33L2。

3m与m3: 3m为三方晶系,对称型全面符号为L33P;m3为等轴晶系,对称型全面符号为3L24L33PC。

6/mmm与6mm: 6/mmm为六方晶系,对称型全面符号为L66L27PC;6mm为六方晶系,对称型全面符号为L66P。

3m与mm: 3m为三方晶系,对称型全面符号为L33P;mm为斜方晶系,对称型全面符号为L22P

4/mmm与mmm: 4/mmm为四方晶系,对称型全面符号为L44L25PC;mmm为斜方晶系,对称型全面符号为3L23PC。

m3m与mmm: m3m为等轴晶系,对称型全面符号为3L44L36L29PC;mmm为斜方晶系,对称型全面符号为3L23PC。

3.观察晶体模型,找出各模型上的对称要素,确定对称型及国际符号,并画出对称要素的赤平投影。

答:这一题需要模型配合动手操作才能够完成。因此简单介绍一下步骤: 1)根据各种对称要素在晶体中可能出现的位置,找出晶体中所有的对称要素; 2)写出其对称型后,根据晶体对称分类中晶系的划分原则,确定其所属的晶系; 3)按照晶体的定向原则(课本P42-43,表4-1)给晶体定向;

4)按照对称型国际符号的书写原则(课本P56,表4-3)写出对称型的国际符号; 5)将对称要素分别用极射赤平投影的方法投影到平面上。投影的顺序一般为先投影对称面,接着投影对称轴最后投影对称中心。

4.同一晶带的晶面,在极射赤平投影图中怎样分布?

答:同一晶带的晶面的投影先投到投影球上,它们分布在同一个大圆上。用极射赤平投影的方法投影到水平面上可以出现三种情况:分布在基圆上(水平的大圆);分布在一条直径上(直立的大圆);分布在一条大圆弧上(倾斜的大圆)。同一晶带的晶面投影在同一大圆上,因为同一晶带的晶面其法线处于同一圆切面上。

5.下列晶面哪些属于[001]晶带?哪些属于[010]晶带?哪些晶面为[001]与[010]二晶带所共有? (100),(010),(001),(00),(00),(00),(

0),(110),(011),(0

),(101),

(01),(10),(10),(10),(0),(01),(01)。 

答:属于[001]的晶面有:(100),(010),( 00),(0 0),( (110),(1 0),( 10)。

0),

属于[010]的晶面有:(100),(001),( 00),(00 ),(101),( 01),(10 ),( 0 )。

为[001]与[010]二晶带所共有:(100),( 00)。

6判定晶面与晶面,晶面与晶棱,晶棱与晶棱之间的空间关系(平行,垂直或斜交): (1) 等轴晶系、四方晶系及斜方晶系晶体:(001)与[001];(010)与[010];[110]与[001];(110)与(010)。 (2) 单斜晶系晶体:(001)与[001];[100]与[001];(001)与(100);(100)与(010)。 (3) 三、六方晶系晶体:(100)与(0001);(100)与(11(0001)与(11

0)。

0);(100)与(101);

答:(1)等轴晶系中(001)与[001]垂直;(010)与[010]垂直;[110]与[001]垂直;(110)与(010)斜交。

四方晶系中(001)与[001]垂直;(010)与[010]垂直;[110]与[001]垂直;(110)与(010)斜交。

斜方晶系中(001)与[001]垂直;(010)与[010]垂直;[110]与[001]垂直;(110)与(010)斜交。

(2)单斜晶系中(001)与[001]斜交;[100]与[001]斜交;(001)与(100)斜交;(100)与(010)垂直。

(3)三、六方晶系中(10 0)与(0001)垂直;(10 0)与(11 (10 0)与(10 1)斜交;(0001)与(11

第五章习题

0)斜交;

0)垂直。

1.可不可以说立方体单形也可以分成三对平行双面,为什么?

答:不可以。因为根据单形的定义“单形是一组由对称要素联系起来的晶面”。立方体的六个晶面全部都可以由其对称型m3m联系起来的,所以他们不能分开为三对平行双面,如果将立方体的晶面分解成为3对平行双面,则三对平行双面间不能够通过对称要素联系起来。所以不能够分开。

2.晶面与任何一个对称型的位置关系最多只能有7种,所以一个晶体上最多只能有7个单形相聚构成聚形,此话正确与否? 

答:这句话不正确。虽然一个对称型最多只能有7种单形,但多个同一种单形可以在同一晶体上相聚(如:多个具有L4PC对称型的四方双锥可以相聚在一起),因此一个晶体中单形的数目可以超过7个。这句话改为“一个晶体上最多只能有7种单形相聚构成聚形”即可。

3.根据单形的几何形态得出:立方体的对称型为m3m,五角十二面体的对称型为m3,它们的对称型不同,所以不能相聚,对吗?为什么?

答:这一结论不对。因为“立方体的对称型为m3m,五角十二面体的对称型为m3”是从几何单形的角度得出的结果。而单形相聚原则中所说的单形是结晶单

形。所以该结论有偷梁换柱之嫌。实际上立方体的结晶单形有5种对称型,其中就有一种为m3,具有这种对称型的立方体就能够与五角十二面体相聚。

4.为什么在三方晶系(除3外)和六方晶系(除这些六方柱对称一样吗?为什么?

外),其他对称型都有六方柱这一单形?

答:这些六方柱都是结晶单形(课本P70,表5-5),它们的对称型可以属于三方、

六方晶系的,它们的外形相同但对称不同。因为结晶单形不仅考虑几何外形还要考虑对称程度。

5.在同一晶体中能否出现两个相同形号的单形?

答:不能。如果出现相同形号的单形,它们对应的晶面的空间方位相同,它们的晶面将重合或平行在一起。

6.菱面体与六方柱能否相聚?相聚之后其对称型属于3,m还是6/mmm?为什么?

答:菱面体和六方柱能够相聚。相聚后对称型为m。因为根据课本P70,表5-5-5和P71,5-6,对称型3中没有菱面体和六方柱,6/mmm中也没有菱面体这一单形。在m中既有菱面体又有六方柱。所以相聚后对称型可以为m。

7.在聚形中如何区分下列单形:斜方柱与四方柱;斜方双锥、四方双锥与八面体;三方单锥与四面体;三方双锥与菱面体;菱形十二面体与五角十二面体。

答:斜方柱的横截面为菱形,四方柱的横截面为正方形。斜方双锥的三个切面均为菱形,四方双锥的横切面为正方形,两个纵切面为菱形,八面体的三个切面均为正方形。三方单锥只有3个晶面,四面体有4个晶面。三方双锥晶面不能两两相互平行,而菱面体的晶面则可以。菱形十二面体的单形符号为{110}而五角十二面体的单形符号为{hk0}。

8.在等轴晶系中下列单形符号代表哪些常见单形:{100},{110},{111}。

答:{100}立方体,{110}菱形十二面体,{111}八面体和四面体。

9.等轴晶系、四方晶系和低级晶族中的(111)都与三个晶轴正端等交吗?{111}各代表什么单形?

答:不是,只有等轴晶系的(111)与三个晶轴正端等交。等轴晶系中{111}代表八面体或四面体。四方晶系中{111}可代表四方双锥、四方四面体等。斜方晶系中{111}代表斜方双锥。因为只有等轴晶系的三个晶轴上的轴单位相等,四方晶系、低级晶族的三个晶轴上的轴单位不同,所以即使是晶面(111)也不代表与三轴等交。

10.写出各晶系常见单形及单形符号,并总结归纳以下单形形号在各晶系中各代表什么单形?{100},{110},{111},{101},{100},{11

0},{11

1}。

三斜晶系 单面、平行双面 答: {100} {110} {111} 等轴晶系 立方体 菱形十二面体 八面体、四四方晶系 四方柱 四方柱 四方双锥、四斜方晶系 平行双面 斜方柱 斜方双锥、斜单斜晶系 平行双面、单面 斜方柱、反映双面、单面、平行双面 轴双面 斜方柱、反映双面、单面、平行双面

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@)