結(jié)晶學(xué)及礦物學(xué)課后答案

1、第一章習(xí)題1.晶體與非晶體最本質(zhì)的區(qū)別是什么晶體與非晶體最本質(zhì)的區(qū)別是什么準(zhǔn)晶體是一種什么物態(tài)準(zhǔn)晶體是一種什么物態(tài)答：晶體和非晶體均為固體，但它們之間有著本質(zhì)的區(qū)別。晶體是具有格子構(gòu)造的固體，即晶體的內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間做周期性重復(fù)排列。而非晶體不具有格子構(gòu)造。晶體具有遠(yuǎn)程規(guī)律和近程規(guī)律，非晶體只有近程規(guī)律。準(zhǔn)晶態(tài)也不具有格子構(gòu)造，即內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)也沒有平移周期，但其內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列具有遠(yuǎn)程規(guī)律。因此，這種物態(tài)介于晶體和非晶體之間。2.在某一晶體結(jié)

2、構(gòu)中，同種質(zhì)點(diǎn)都是相當(dāng)點(diǎn)嗎在某一晶體結(jié)構(gòu)中，同種質(zhì)點(diǎn)都是相當(dāng)點(diǎn)嗎為什么為什么答：晶體結(jié)構(gòu)中的同種質(zhì)點(diǎn)并不一定都是相當(dāng)點(diǎn)。因?yàn)橄喈?dāng)點(diǎn)是滿足以下兩個條件的點(diǎn)：a.點(diǎn)的內(nèi)容相同；b.點(diǎn)的周圍環(huán)境相同。同種質(zhì)點(diǎn)只滿足了第一個條件，并不一定能夠滿足第二個條件。因此，晶體結(jié)構(gòu)中的同種質(zhì)點(diǎn)并不一定都是相當(dāng)點(diǎn)。3.從格子構(gòu)造觀點(diǎn)出發(fā)，說明晶體的基本性質(zhì)。從格子構(gòu)造觀點(diǎn)出發(fā)，說明晶體的基本性質(zhì)。答：晶體具有六個宏觀的基本性質(zhì)，這些性質(zhì)是受其微觀世界特點(diǎn)，

3、即格子構(gòu)造所決定的?，F(xiàn)分別敘述：a.自限性晶體的多面體外形是其格子構(gòu)造在外形上的直接反映。晶面、晶棱與角頂分別與格子構(gòu)造中的面網(wǎng)、行列和結(jié)點(diǎn)相對應(yīng)。從而導(dǎo)致了晶體在適當(dāng)?shù)臈l件下往往自發(fā)地形成幾何多面體外形的性質(zhì)。b.均一性因?yàn)榫w是具有格子構(gòu)造的固體，在同一晶體的各個不同部分，化學(xué)成分與晶體結(jié)構(gòu)都是相同的，所以晶體的各個部分的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)也是相同的。c.異向性同一晶體中，由于內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在不同方向上的排布一般是不同的。因此，晶體的性質(zhì)

4、也隨方向的不同有所差異。d.對稱性晶體的格子構(gòu)造本身就是質(zhì)點(diǎn)周期性重復(fù)排列，這本身就是一種對稱性；體現(xiàn)在宏觀上就是晶體相同的外形和物理性質(zhì)在不同的方向上能夠有規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn)。e.最小內(nèi)能性晶體的格子構(gòu)造使得其內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的排布是質(zhì)點(diǎn)間引力和斥力達(dá)到平衡的結(jié)果。無論質(zhì)點(diǎn)間的距離增大或縮小，都將導(dǎo)致質(zhì)點(diǎn)的相對勢能增加。因此，在相同的溫度條件下，晶體比非晶體的內(nèi)能要??；相對于氣體和液體來說，晶體的內(nèi)能更小。f.穩(wěn)定性內(nèi)能越小越穩(wěn)定，晶體的穩(wěn)定性是

5、最小內(nèi)能性的必然結(jié)果。5.圖16中金紅石結(jié)構(gòu)中的氧離子分屬幾套相當(dāng)點(diǎn)金紅石結(jié)構(gòu)中的氧離子分屬幾套相當(dāng)點(diǎn)答:分屬4套相當(dāng)點(diǎn).第二章習(xí)題1.討論一個晶面在與赤道平面平行、斜交或垂直時，投影點(diǎn)與投影基圓之間的距離關(guān)系。討論一個晶面在與赤道平面平行、斜交或垂直時，投影點(diǎn)與投影基圓之間的距離關(guān)系。答：根據(jù)晶面極射赤平投影的步驟和方法可知：與赤道平面平行的晶面投影點(diǎn)位于基圓的圓心，斜交的晶面投影點(diǎn)位于基圓的內(nèi)部，直立的晶面投影點(diǎn)位于基圓上。根據(jù)這一

6、規(guī)律可知，投影點(diǎn)與基圓的距離由遠(yuǎn)及近順序分別為與赤道平面平行的晶面、斜交的晶面和垂直的晶面。2.作立方體、四方柱的各晶面投影，討論它們的關(guān)系。作立方體、四方柱的各晶面投影，討論它們的關(guān)系。答：立方體有六個晶面，其極射赤平投影點(diǎn)有六個投影點(diǎn)。四方柱由四個晶面組成，其投影點(diǎn)只有四個。四方柱的四個投影點(diǎn)的分布與立方體直立的四個晶面的投影點(diǎn)位置相同。如果將四方柱頂?shù)酌嬉餐队埃瑒t立方體與四方柱投影結(jié)果一樣，由此說明，投影圖不能放映晶體的具體形狀，

7、只能反映各晶面的夾角情況。3.已知磷灰石晶體上（見附圖）已知磷灰石晶體上（見附圖），m∧m=60，m∧r=40，作其所有晶面的投影，并在投影圖中求，作其所有晶面的投影，并在投影圖中求r∧r=答：晶面的極射赤平投影點(diǎn)見右圖。在吳氏網(wǎng)中，將兩個相鄰的r晶面投影點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到過同一條大圓弧，在這條大圓弧上讀取兩點(diǎn)之間的刻度即為r∧r=42。4.作立方體上所有對稱面的極射赤平投影。作立方體上所有對稱面的極射赤平投影。5.請證明請證明:在極射赤平投影圖

8、中在極射赤平投影圖中某晶面投影點(diǎn)與圓心的距離某晶面投影點(diǎn)與圓心的距離h與該晶面的極距角與該晶面的極距角ρ的關(guān)系為的關(guān)系為:h=rtanρ2(r為基圓半徑為基圓半徑).請見教材圖26.在直角三角形OSa中一直角邊長為r另一直角邊為OaOa=hOa的對角為ρ2根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系可得:h=rtagρ2.4）按照對稱型國際符號的書寫原則（課本P56，表43）寫出對稱型的國際符號；5）將對稱要素分別用極射赤平投影的方法投影到平面上。投影的順序一般為

9、先投影對稱面，接著投影對稱軸最后投影對稱中心。4.同一晶帶的晶面，在極射赤平投影圖中怎樣分布同一晶帶的晶面，在極射赤平投影圖中怎樣分布答：同一晶帶的晶面的投影先投到投影球上，它們分布在同一個大圓上。用極射赤平投影的方法投影到水平面上可以出現(xiàn)三種情況：分布在基圓上（水平的大圓）；分布在一條直徑上（直立的大圓）；分布在一條大圓弧上（傾斜的大圓）。同一晶帶的晶面投影在同一大圓上，因?yàn)橥痪У木嫫浞ň€處于同一圓切面上。5.下列晶面哪些屬于［

10、下列晶面哪些屬于［001］晶帶］晶帶哪些屬于［哪些屬于［010］晶帶］晶帶哪些晶面為［哪些晶面為［001］與［］與［010］二晶帶所共有］二晶帶所共有（100），（010），（001），（00），（00），（00），（0），（110），（011），（0），（101），（01），（10），（10），（10），（0），（01），（01）。答：屬于[001]的晶面有：（100），（010），（00），（00），（0），（110），（10）

11、，（10）。屬于[010]的晶面有：（100），（001），（00），（00），（101），（01），（10），（0）。為［001］與［010］二晶帶所共有：（100），（00）。6判定晶面與晶面，晶面與晶棱，晶棱與晶棱之間的空間關(guān)系（平行，垂直或斜交）：判定晶面與晶面，晶面與晶棱，晶棱與晶棱之間的空間關(guān)系（平行，垂直或斜交）：(1)等軸晶系、四方晶系及斜方晶系晶體：（等軸晶系、四方晶系及斜方晶系晶體：（001）與［）與［001］；（

12、；（010）與［）與［010］；［；［110］與［］與［001］；（110）與（）與（010）。(2)單斜晶系晶體：（單斜晶系晶體：（001）與［）與［001］；［；［100］與［］與［001］；（；（001）與（）與（100）；（；（100）與（）與（010）。(3)三、六方晶系晶體：（三、六方晶系晶體：（100）與（）與（0001）；（；（100）與（）與（110）；（；（100）與（）與（101）；（；（0001）與）與（110）

13、。答：（1）等軸晶系中（001）與［001］垂直；（010）與［010］垂直；［110］與［001］垂直；（110）與（010）斜交。四方晶系中（001）與［001］垂直；（010）與［010］垂直；［110］與［001］垂直；（110）與（010）斜交。斜方晶系中（001）與［001］垂直；（010）與［010］垂直；［110］與［001］垂直；（110）與（010）斜交。（2）單斜晶系中（001）與［001］斜交；［100］與［00

14、1］斜交；（001）與（100）斜交；（100）與（010）垂直。（3）三、六方晶系中（100）與（0001）垂直；（100）與（110）斜交；（100）與（101）斜交；（0001）與（110）垂直。7.寫出寫出(100)、（110）、（111）的三指數(shù)晶面符號；寫出）的三指數(shù)晶面符號；寫出[101]]、[110]、[111]的三指數(shù)晶棱符號。的三指數(shù)晶棱符號。答：(100)、（110）、（111）的三指數(shù)晶面符號分別為：（100）、

15、（110）、（111）；[101]、[110]、[111]的三指數(shù)晶棱符號分別為：[210]、[110]、[331]。第五章習(xí)題1.可不可以說立方體單形也可以分成三對平行雙面，為什么可不可以說立方體單形也可以分成三對平行雙面，為什么答：不可以。因?yàn)榱⒎襟w的6個晶面全部同形等大且都可以由對稱型m3m中的對稱要素聯(lián)系起來的，所以它們屬于同一個單形不能將它們分開為三對平行雙面。2.晶面與任何一個對稱型的位置關(guān)系最多只能有晶面與任何一個對稱型

16、的位置關(guān)系最多只能有7種，所以一個晶體上最多只能有種，所以一個晶體上最多只能有7個單形相聚構(gòu)成聚形，個單形相聚構(gòu)成聚形，此話正確與否此話正確與否答：這句話不正確。雖然一個對稱型最多只能有7種單形，但同一種單形可以同時出現(xiàn)多個在同一晶體上相聚（如：多個具有L4PC對稱型的四方雙錐可以相聚在一起），因此一個晶體中單形的數(shù)目可以超過7個。這句話改為“一個晶體上最多只能有7種單形相聚構(gòu)成聚形”即可。3.根據(jù)單形的幾何形態(tài)得出：立方體的對稱型為