第二章 幾何結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)--第1節(jié) 晶體及其基本性質(zhì)(3)
2.1.3 布拉維法則和面角守恒定律
(1)布拉維法則
晶體在生長過程中,晶面的生長速度與其面網(wǎng)密度一般呈反比關(guān)系。圖2-7為晶體格子構(gòu)造中面網(wǎng)的一個切面, AB、BC、CD為垂直紙面方向的三個面網(wǎng)。AB的面網(wǎng)密度最大,BC的最小。當(dāng)新的質(zhì)點(diǎn)向晶體上粘附生長時,由于作用距離小,使面網(wǎng)密度小的BC面對質(zhì)點(diǎn)的引力最大,質(zhì)點(diǎn)最容易粘附在1的位置,因而導(dǎo)致該面網(wǎng)的生長速度最快。而面網(wǎng)密度大的AB、CD面對質(zhì)點(diǎn)的引力小,造成該面網(wǎng)生長速度較慢。于是生長速度大的晶面在生長過程中會逐漸變小,甚至消失;而生長速度小的晶面在生長過程中將逐漸擴(kuò)展,最后保留下來。法國學(xué)者布拉維對此做出結(jié)論:晶體通常被面網(wǎng)密度大的晶面所包圍,這稱為布拉維法則。
(2)面角守恒定律
由布拉維法則知,實(shí)際晶體通常被面網(wǎng)密度大的晶面所包圍。于是,對同種晶體而言,他們的外形應(yīng)是相同或相似的。然而,晶體在生長過程中由于受過程因素的影響,使同種晶體的外形呈現(xiàn)各種形狀,如圖2-8所示的石英晶體。
丹麥學(xué)者斯丹諾發(fā)現(xiàn),同種晶體雖然它們的形狀和大小可各不相同,但它們之間各相對應(yīng)的晶面夾角是相等的,由此提出了面角守恒定律:在相同的溫度、壓力條件下,成分和構(gòu)造相同的所有晶體,其對應(yīng)晶面間的夾角恒等。
面角守恒定律的發(fā)現(xiàn),對結(jié)晶學(xué)的發(fā)展起到了深遠(yuǎn)的影響,使人們能從實(shí)際晶體各種變化的形態(tài)中,找到它們在外形上所固有的基本規(guī)律,得以根據(jù)面角關(guān)系來恢復(fù)晶體的理想形態(tài),從而奠定了幾何結(jié)晶學(xué)的基礎(chǔ)。
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