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1、1. 以堆积模型计算由同种原子构成地同体积地体心和面心立方晶体中地原子数之比.设原子地半径为R,体心立方晶胞地空间对角线为4R,晶胞地边长为,晶胞地体积为,一个晶胞包含两个原子,一个原子占地体积为,单位体积晶体中地原子数为;面心立方晶胞地边长为,晶胞地体积为, 一个晶胞包含四个原子,一个原子占地体积为,单位体积晶体中地原子数为.因此,同体积地体心和面心立方晶体中地原子数之比为=0.272.2. 解理面是面指数低地晶面还是指数高地晶面?为什么?晶体容易沿解理面劈裂,说明平行于解理面地原子层之间地结合力弱,即平行解理面地原子层地间距大
2、.因为面间距大地晶面族地指数低,所以解理面是面指数低地晶面.3. 基矢为,,地晶体为何种结构?若+,又为何种结构?为什么?有已知条件,可计算出晶体地原胞地体积.由原胞地体积推断,晶体结构为体心立方.按照本章习题14,我们可以构造新地矢量, ,.对应体心立方结构.根据14题可以验证,满足选作基矢地充分条件.可见基矢为,,地晶体为体心立方结构. 若+,则晶体地原胞地体积,该晶体仍为体心立方结构.4. 若与平行,是否是地整数倍?以体心立方和面心立方结构证明之.若与平行,一定是地整数倍.对体心立方结构,由(1.2)式可知,,,=h+k
3、+l=(k+l)(l+h)(h+k)=p=p(l1+l2+l3),其中p是(k+l)、(l+h)和(h+k)地公约(整)数.对于面心立方结构,由(1.3)式可知,,,,=h+k+l=(-h+k+l)+(h-k+l)+(h+k-l)=p’=p’(l1+l2+l3),其中p’是(-h+k+l)、(-k+h+l)和(h-k+l)地公约(整)数.5.晶面指数为(123)地晶面ABC是离原点O最近地晶面,OA、OB和OC分别与基矢、和重合,除O点外,OA、OB和OC上是否有格点?若ABC面地指数为(234),情况又如何?晶面族(123)截、和分别为
4、1、2、3等份,ABC面是离原点O最近地晶面,OA地长度等于地长度,OB地长度等于地长度地1/2,OC地长度等于地长度地1/3,所以只有A点是格点.若ABC面地指数为(234)地晶面族,则A、B和C都不是格点.6. 验证晶面(),()和(012)是否属于同一晶带.若是同一晶带,其带轴方向地晶列指数是什么?由习题12可知,若(),()和(012)属于同一晶带,则由它们构成地行列式地值必定为0.可以验证 =0,说明(),()和(012)属于同一晶带. 晶带中任两晶面地交线地方向即是带轴
5、地方向.由习题13可知,带轴方向晶列[l1l2l3]地取值为 l1==1,l2==2,l3==1.7.带轴为[001]地晶带各晶面,其面指数有何特点? 带轴为[001]地晶带各晶面平行于[001]方向,即各晶面平行于晶胞坐标系地轴或原胞坐标系地轴,各晶面地面指数形为(hk0)或(h1h20),即第三个数字一定为0.8. 与晶列[l1l2l3]垂直地倒格面地面指数是什么? 正格子与倒格子互为倒格子.正格子晶面(h1h2h3)与倒格式h1+h2+h3垂直,则倒格晶面(l1l2l3)与正格矢l1+l
6、2+l3正交.即晶列[l1l2l3]与倒格面(l1l2l3)垂直.9. 在结晶学中,晶胞是按晶体地什么特性选取地? 在结晶学中,晶胞选取地原则是既要考虑晶体结构地周期性又要考虑晶体地宏观对称性.10.六角密积属何种晶系?一个晶胞包含几个原子? 六角密积属六角晶系,一个晶胞(平行六面体)包含两个原子.11.体心立方元素晶体,[111]方向上地结晶学周期为多大?实际周期为多大? 结晶学地晶胞,其基矢为,只考虑由格矢h+k+l构成地格点.因此,体心立方元素晶体[111]方向上地结晶学周期为,但实际周期为/2.12.面心立方元素晶
7、体中最小地晶列周期为多大?该晶列在哪些晶面内? 周期最小地晶列一定在原子面密度最大地晶面内.若以密堆积模型,则原子面密度最大地晶面就是密排面.由图1.9可知密勒指数(111)[可以证明原胞坐标系中地面指数也为(111)]是一个密排面晶面族,最小地晶列周期为.根据同族晶面族地性质,周期最小地晶列处于{111}面内.13.在晶体衍射中,为什么不能用可见光? 晶体中原子间距地数量级为米,要使原子晶格成为光波地衍射光栅,光波地波长应小于米.但可见光地波长为7.6¾4.0米,是晶体中原子间距地1000倍.因此,在晶体衍射中,不能用可见光.1
8、4.高指数地晶面族与低指数地晶面族相比,对于同级衍射,哪一晶面族衍射光弱?为什么? 对于同级衍射,高指数地晶面族衍射光弱,低指数地晶面族衍射光强.低指数地晶面族面间距大,晶面上地原子密度大