材料科學(xué)基礎(chǔ)課后答案
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材料科學(xué)基礎(chǔ)課后答案
一、名詞解釋
①晶體、②等同點(diǎn)、③空間點(diǎn)陣、④結(jié)點(diǎn)、⑤對(duì)稱、⑥對(duì)稱型、⑦晶類、⑧單形、⑨聚形、⑩晶體定向、○11晶體常數(shù)、○12布拉菲格子、○13晶胞、○14晶胞參數(shù)、○15空間群。
二、推導(dǎo)題
（1）根據(jù)對(duì)稱型國際符號(hào)寫出對(duì)稱型，并指出各對(duì)稱要素的空間方位關(guān)系。
①2/m；②mm2；③422；④6/mmm。
（2）寫出下列對(duì)稱型的國際符號(hào)
①3L23pc、②L4PC、③Li4、④L33P
（3）下列晶形是對(duì)稱型為L4PC的理想形態(tài)，判斷其是單形或是聚形，并說明對(duì)稱要素如何將其聯(lián)系起來的。
（4）下列單形能否相聚而成聚形
①四方柱、四方雙錐
②菱面體、六方柱
③四角三八面體、平行
雙面
④四方四面體、四方雙
錐
⑤四面體、八面體
⑥斜方柱、四方雙錐
三、計(jì)算題
（2）一個(gè)立方晶系晶胞中，一晶面在晶軸X、Y、Z上的截距分別為2a、1/2a 、2/3a，求此晶面的晶面指數(shù)。
（2）一個(gè)四方晶系晶體的晶面，在X、Y、Z軸上的截距分別為3a、4a、6c，求該晶面的晶面指數(shù)。
四、填空題
（1） 晶體的.對(duì)稱要素中點(diǎn)對(duì)稱要素種類有_____、_____、_____ 、_____ ，含有平移操作的對(duì)稱要素種類有_____ 、_____ 。它們分別是 _____、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 。
（2） 晶族、晶系、對(duì)稱型、結(jié)晶學(xué)單形、幾何單形、布拉菲格子、空間群的數(shù)目分別是 _____、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 。
（3）晶體有兩種理想形態(tài)，分別是 _____和 _____。
五、試解釋下列對(duì)稱型所表示的意義是什么？
①6/m；②
六、簡(jiǎn)答題
（2）試述玻璃和晶體的差別。
（3）晶胞與空間格子是何種關(guān)系？
參考答案
一、名詞解釋
①晶體是內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間成周期性重復(fù)排列的固體。或晶體是具格子構(gòu)造的固體。
②晶體結(jié)構(gòu)中在同一取向上幾何環(huán)境和物質(zhì)環(huán)境皆相同的點(diǎn)稱為等同點(diǎn)。
③空間點(diǎn)陣是表示晶體結(jié)構(gòu)中各類等同點(diǎn)排列規(guī)律的幾何圖形。或是表示晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn)重復(fù)規(guī)律的幾何圖形。 ④空間點(diǎn)陣中的陣點(diǎn)，稱為結(jié)點(diǎn)。⑤對(duì)稱是指物體相同部分作有規(guī)律的重復(fù)。
⑥晶體結(jié)構(gòu)中所有點(diǎn)對(duì)稱要素（對(duì)稱面、對(duì)稱中心、對(duì)稱軸和旋轉(zhuǎn)反伸軸）的集合稱為對(duì)稱型，也稱點(diǎn)群。
⑦將對(duì)稱型相同的晶體歸為一類，稱為晶類。
⑧單形是由一組同形等大的晶面所組成，這些晶面可以借助其所屬對(duì)稱型的對(duì)稱要素彼此實(shí)現(xiàn)重復(fù)。也就是說，單形是由對(duì)稱要素聯(lián)系起來的一組晶面的集合。
⑨含有兩個(gè)或兩個(gè)以上單形的晶形稱為聚形。
⑩晶體定向就是在晶體中確定坐標(biāo)軸（稱晶軸）及軸單位或軸率（軸單位之比）。
○11晶體常數(shù)：晶軸軸率或軸單位，軸角。
○12所有晶體結(jié)構(gòu)的空間點(diǎn)陣可劃分成十四種類型的空間格子，這14種空間格子稱布拉菲格子。
○13任何晶體都對(duì)應(yīng)一種布拉菲格子，因此任何晶體都可劃分出與此種布拉菲格子平行六面體相對(duì)應(yīng)的部分，這一部分晶體就稱為晶胞。晶胞是能夠反映晶體結(jié)構(gòu)特征的最小單位。
○14表示晶體結(jié)構(gòu)特征的參數(shù)（a、b、c，α（b∧c）、β（a∧c）、γ（a∧b））稱為晶胞常數(shù)，晶胞參數(shù)也即晶體常數(shù)。 ○15空間群是指一個(gè)晶體結(jié)構(gòu)中所有對(duì)稱要素集合。
二、推導(dǎo)題
（1）①L2PC，L2⊥P，相交于對(duì)稱中心C。
②L22P，兩個(gè)P相互垂直，其交線為L2。
③L44L2，在垂直L4的方向上有4個(gè)互成45°的L2。
④L66L27PC，在垂直L6的方向上有6個(gè)互成30°的L2和6個(gè)互成30°的P，L2⊥P，另外一個(gè)P垂直L6，其中心為C。
（2）①3L23PC—mmm（或 ）
②L4PC—4/m
③Li4—
④L33P—3m
（3） （a）是由四方柱和平行雙面聚合而成的聚形，其中四方柱的四個(gè)面是通過L4操作而相互對(duì)稱，而上下兩側(cè)的平行雙面通過P或C相互反應(yīng)而對(duì)稱。
（b）為四方雙錐單型，四方雙錐的斜交的8個(gè)面通過L4和P或C彼此對(duì)稱。
（4）①能、②能、③不能、④能、⑤不能、⑥不能
三、計(jì)算題
（1）在X、Y、Z軸上的截距系數(shù)：2、1/2、2/3。 截距系數(shù)的倒數(shù)比為1/2︰2︰3/2=1︰4︰3
晶面指數(shù)為：（143）
（2）此晶面與X、Y、Z軸的截距系數(shù)分別為3、4、6，其倒數(shù)之比為1/3∶1/4∶1/6=4∶3∶2，因此，該晶面的晶面指數(shù)為（432）
四、填空題
（1） 對(duì)稱面、對(duì)稱中心、對(duì)稱軸，旋轉(zhuǎn)反伸軸；滑移面、螺旋軸；C、m、1、2、3、4、6； =C 、 =m、 、 、 ；a、b、c、n、d；21、31、32、41、42、43、61、62、63、64、65。
（2） 3、7、32、146、47、14、230。
（3） 單形、聚形。
五、解答題
①四次對(duì)稱軸且有與其垂直的對(duì)稱面；
②三次旋轉(zhuǎn)反伸軸，而此對(duì)稱軸且有與之垂直的對(duì)稱面。
六、簡(jiǎn)答題
（1）晶體的內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間作有規(guī)律的重復(fù)排列，兼具短程有序和長程有序的結(jié)構(gòu)。而玻璃的內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)則呈近程
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