晶體物理pdf

⑴ 結晶學及其主要研究內容

結晶學（Crystallography），也稱為晶體學，是以晶體為研究對象的一門自然科學。根據具體的研究內容又可分如下分支：

（1）幾何結晶學（Geometrical crystallography）：研究晶體外形的幾何規律。它是結晶學的古典部分，也是基礎部分。

（2）晶體結構學（Crystalstructure）：研究晶體內部結構中質點的排布規律，以及結構缺陷。

（3）晶體化學（Crystallochemistry）：研究晶體的化學成分與晶體結構以及晶體的物理、化學性質間的關系。

（4）晶體生長學（Crystal growth）：研究晶體的生長機理以及控制和影響生長的因素。

（5）晶體物理學（Crystal physics）：研究晶體的各種物理性質及其產生機理。

由於上述的第（3）、第（4）、第（5）分支已形成了相對獨立的學科，有專門的相應教材，因此，通常所指的結晶學（或晶體學）一般都只包括上述第（1）和第（2）分支的內容。本教材也以第（1）、第（2）分支（但除去結構缺陷的內容）為主要內容，對第（3）、第（4）分支僅作簡單介紹，對第（5）分支，在結晶學部分沒有作介紹，但在礦物學部分的「礦物的物理性質」一章中有一些初步介紹。

結晶學首先以數學為基礎，與物理學、化學之間也有著相互滲透的密切關系。結晶學是礦物學、材料學、生物學等許多科學的基礎，而礦物學是整個地球科學的基礎，材料學的發展是人類賴以進步的階梯，也是社會文明程度的標志，生物學是人類認識自我、認識生命體及其演化的重要科學。由此可見，結晶學是一門對科學的發展技術的進步以及社會的文明起著基礎作用的重要學科。

⑵ 介紹一下高考理科專業到底都學神魔

一、數學類
0101 數學 0104 數理統計
0102 計算數學及其應用軟體 0105 運籌學
0103 應用數學 0106 控制科學
二、物理學類
0201 物理學（專門方向：理論物理、半導體物理、固體物理、晶體物理、低溫物理、光學、磁學、等離子體物理、電子物理）
0202 應用物理學 0203 原子核物理及核技術
三、化學類
0301 化學（專門方向：無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、生物化學、高分子化學）
0302 應用化學 0305 放射化學
0303 材料化學 0306 食品化學
0304 環境化學
四、生物學類
0401 植物學 0406 遺傳學
0402 動物學 0407 細胞生物學
0403 微生物學 0408 生物化學
0404 生理學 0409 生態學與環境生物學
0405 植物生理學
五、天文學類
0501 天文學
六、地質學類
0601 地質學 0605 水文地質學與工程地質學
0602 構造地質學 0606 岩礦地球化學
0603 地震地質學 0607 放射性礦產地質學
0604 古生物學及地層學
七、地理學類
0701 自然地理學 0704 經濟地理學與城鄉區域規劃
0702 地貌學與第四紀地質學 0705 地理信息與地圖學
0703 水資源與環境
八、地球物理學類
0801 地球物理學 0802 空間物理學
九、大氣科學類
0901 天氣動力學 0903 大氣物理學與大氣環境
0902 氣候學 0904 大氣探測學
十、海洋科學類
1001 物理海洋學 1004 海洋生物學
1002 海洋物理學 1005 海洋地質學
1003 海洋化學
十一、力學類
1101 力學 1102 應用力學
十二、信息與電子科學類
1201 電子學與信息系統 1204 聲學
1202 無線電物理學 1205 光學
1203 物理電子學 1206 微電子學
十三、計算機科學與技術類
1301 計算機軟體 1302 計算機及應用
十四、心理學類
1401 心理學 1402 工業心理學
試辦專業
試01 信息科學 試06 微生物工程學
試02 經濟數學 試07 生物醫學電子學
試03 科技情報 試08 自然資源管理
試04 材料科學 試09 礦物岩石材料學
試05 分子生物學 試10 環境地學

⑶ 結晶學及其發展簡史

結晶學 ( crystallography) 亦稱晶體學，它是以晶體為研究對象的一門自然科學。但近 20 多年來，由於准晶體的發現以及由此引起的對晶體中某些現象認識的演變，晶體的內涵也相應有所變化。對此雖然目前尚未達成完全的共識，但肯定無疑的是包括准晶體及其他所謂的非周期晶體 ( 參見 10. 3 節) 都在內的、廣義的各類 「晶體」，都是現代結晶學研究的對象。

晶體雖然早在史前時代就已以其天然多面體之晶瑩瑰麗、萬姿千態、鬼斧神工、渾然天成的特質而為人類所知曉，然而直至 1669 年，由於在同種結晶多面體中對應晶面間夾角守恆規律的發現，人們才打開了對晶體本質之科學認識的大門，並為之後結晶學的誕生奠定了第一塊基石。基於當時人們以為只有那些存在於岩石中且具有天然多面體外形的礦物才是晶體，因而在其後的大約 200 年內，在對晶體外形規律的研究和由表及裡地對內部結構的探索工作中，結晶學曾長期作為礦物學的一個主要分支而在其中發育和成長。其間隨著人們對晶體認識的不斷深化，發現晶體的分布范圍日益超越了礦物的范疇，從而使結晶學從礦物學中逐漸脫穎而出，最終成為涉及眾多學科領域的一門獨立學科。

在 18 世紀末到 19 世紀初期間，人們取得了大量晶體測角的實際資料，從而促使結晶學進入了一個快速發展的時期。到了 19 世紀上半葉，關於晶體外形之種種宏觀幾何性質及其理論的全面研究，即幾何結晶學 ( geometrical crystallography) 的發展已臻於成熟。在此基礎上，興起了對晶體內部結構規律的新一波深入探究。在化學理論知識和數學方法的融合之下，到 19 世紀 80 年代末，有關晶體結構的格子構造幾何理論和原子分布的空間群對稱理論都已發展成為完整的經典理論，只待實際檢驗了。

1912 年，以 X 射線照射硫酸銅晶體使之產生衍射的實驗取得了預期的結果和巨大的成功。它既完全證實了早先關於晶體內部結構理論的正確性，並確證了 X 射線乃是波長很短之電磁輻射的本質，更開拓了實際測定晶體以及其他凝聚態物體之微觀結構的廣闊途徑，具有劃時代的里程碑意義; 同時也為經典結晶學向現代結晶學的過渡創造了必要的前提條件。1913 年，一門全新的分支學科———X 射線晶體學 ( X-ray crystallography) 宣告誕生; 同時，NaCl 晶體作為歷史上的首例，其具體的晶體結構也被成功地實際測定。由此又使晶體結構學 ( crystallology) 和晶體物理學 ( crystallophysics) 都獲得了迅猛的發展，並在晶體中發現了諸如半導體性能等一系列特異的現象，並將它們作為晶體功能材料廣泛地應用於各種高科技中。

與此同時，正是在以上結晶學分支學科及其他相關學科蓬勃發展所取得巨大成果的基礎上，使得曾長期在結晶學中孕育著的另一個主要分支，以研究晶體的化學組成與晶體結構及晶體的化學、物理性質間關系之規律性為任務的晶體化學 ( crystallochemistry) ，得以在 20 世紀初以嶄新的面貌正式問世，且迅速取得了長足的進展。而在繼 X 射線衍射技術之後發展起來的電子衍射和中子衍射，還有以可達納米量級之超微區、高分辨能力為特點的各種電子顯微術，除可彌補 X 射線衍射方法的某些不足外，更能揭示在晶體實際結構中相當普遍地存在的種種晶格缺陷和其他許多超微結構現象，而且由它們還可解讀出有關晶體生長和變化過程中的許多信息。正是運用這些高新技術，在 20 世紀 80 年代先後發現了兩種新的凝聚態物體———准晶體和介觀晶體，並開創了全新的准晶體學和介觀結晶學( 參見 1. 4 小節) 新領域。

此外，對於晶體生成的研究，雖早在發現對應晶面間夾角守恆關系的同時就已開始了，但晶體生成學 ( crystallogeny) 作為結晶學的又一個主要分支學科則始於 19 世紀中葉。而晶體生長理論的問世則是結晶學與熱力學及物理化學相結合的結晶。另一方面，隨著現代科技生產的快速發展，對於晶體材料的需求劇增，因而也推動了晶體人工合成方法的進步和創新，以及對新晶體材料的研究和開發。顯然，以上兩方面也是促進結晶學各分支全面發展的重要因素。

總之，結晶學是有著悠久的歷史，而且在近100年來發展特別迅速的一門自然科學。由於晶體的分布十分廣泛，使得結晶學與化學、物理學、地球科學、生物學、數學以及材料科學等學科間都有著廣泛深入的相互交融、促進、協作和貢獻，並在現代科學中發揮著日益重要的作用。

當前，開發具有重大實用意義的晶體(指包括准晶體等在內的廣義上的晶體)，綜合研究它們的成分、結構、物性和形成條件，發展新的晶體合成技術，已成為當代科學的重大課題之一和科學技術進步的一個重要因素，而這更是時代賦予結晶學的重任。

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書名：固體物理學

作者：黃昆

豆瓣評分：8.4

出版社：高等教育出版社

出版年份：1998-11

頁數：597

內容簡介：

《固體物理學》是在黃昆教授原著《固體物理學》的基礎上改編而成的.原書概念准確、講解透徹，在改寫過程中力圖保持原書的特點.對固體物理學中的一些基礎部分：如晶體結構、晶格振動、固體能帶論.半導體電子論和固體磁性等部分在內容上都做了必要的補充，內容更加豐富；《固體物理學》反映了固體物理學領域的新進展，增加了超導物理、非晶態物理、表面物理、固體中的元激發和低維系統物理等固體物理新興領域中的基本概念。

《固體物理學》總結了黃昆教授和韓汝琦?授長期的教學經驗，《固體物理學》可作為高等學校固體物理課程的教材，也可供有關專業的科技人員參考。

⑸ 化學重結晶提純過程中，母液和濾液的區別

不是同一個概念，母液是指混合液，濾液是指濾出液，一般濾出液是雜質液沒有用的。

⑹ 對晶體結構怎麼判定

結晶溶劑選擇的一般原則及判定結晶純度的方法。
結晶溶劑選擇的一般原則：對欲分離的成分熱時溶解度大，冷時溶解度小；對雜質冷熱都不溶或冷熱都易溶。沸點要適當，不宜過高或過低，如乙醚就不宜用。或者利用物質與雜質在不同的溶劑中的溶解度差異選擇溶劑

判定結晶純度的方法：理化性質均一；固體化合物熔距≤2℃；TLC或PC展開呈單一斑點；HPLC或GC分析呈單峰。

現代結晶學主要包括以下幾個分支：
（1）晶體生成學（crystallogeny）：研究天然及人工晶體的發生、成長和變化的過程與機理，以及控制和影響它們的因素。
（2）幾何結晶學（gometricalcrystallography）：研究晶體外表幾何多面體的形狀及其間的規律性。
（3）晶體結構學（crystallology）：研究晶體內部結構中質點排而的規律性，以及晶體結構的不完善性。
（4）晶體化學（crystallochemistry,亦稱結晶化學）：研究晶體的化學組成與晶體結構以及晶體的物理、化學性質間關系的規律性。
（5）晶體物理學（crystallophysics）：研究晶體的各項物理性質及其產生的機理。

溶劑方面：是制備結晶的關鍵所在。除yangdongyu提到的外，選擇時可用少量各種不同溶劑試驗其溶解度，包裹冷時和熱時。一般首選乙醇。另外，盡可能選擇單一溶劑，這樣在大生產時也可較好的解決母液回收套用問題，降低成本。研究時，混合溶劑一般會有更好效果。還有安全，價廉也是考慮因素。

⑺ 高一學習各類晶體物理性質時有硬度一欄，請問「脆而硬」是什麼意思

脆指的是晶體的韌性，而硬指的是晶體的硬度。韌性即指當晶體被扭曲的時候保持原態的能力，硬度則是一個相對的性質，比如金剛石是天然的最硬的物質，這是從宏觀來看。從微觀角度來說，晶體的硬度由晶體的結構決定，比如石墨和金剛石，雖然都是又碳構成的，由於結構不同導致硬度不同。舉個實際例子來幫助你理解吧：假設玻璃是個晶體，因為當一片玻璃被彎折的時候很容易斷，所以它的韌性很低，所以很「脆」，但是其他晶體很少有能在玻璃上留下劃痕的，所以玻璃的硬度較高，所以很「硬」，而金剛石卻可以在玻璃上留下劃痕，所以金剛石的硬度比玻璃高，這樣你能理解了吧

⑻ 什麼是結晶化合物

結晶溶劑選擇的一般原則及判定結晶純度的方法。
結晶溶劑選擇的一般原則：對欲分離的成分熱時溶解度大，冷時溶解度小；對雜質冷熱都不溶或冷熱都易溶。沸點要適當，不宜過高或過低，如乙醚就不宜用。 或者利用物質與雜質在不同的溶劑中的溶解度差異選擇溶劑

判定結晶純度的方法：理化性質均一；固體化合物熔距≤ 2℃；TLC或PC展開呈單一斑點；HPLC或GC分析呈單峰。

現代結晶學主要包括以下幾分支：
（1）晶體生成學（crystallogeny）：研究天然及人工晶體的發生、成長和變化的過程與機理，以及控制和影響它們的因素。
（2）幾何結晶學（gometrical crystallography）：研究晶體外表幾何多面體的形狀及其間的規律性。
（3）晶體結構學（crystallology）：研究晶體內部結構中質點排而的規律性，以及晶體結構的不完善性。
（4）晶體化學（crystallochemistry, 亦稱結晶化學）：研究晶體的化學組成與晶體結構以及晶體的物理、化學性質間關系的規律性。
（5）晶體物理學（crystallophysics）：研究晶體的各項物理性質及其產生的機理。

溶劑方面：是制備結晶的關鍵所在。除yangdongyu提到的外，選擇時可用少量各種不同溶劑試驗其溶解度，包裹冷時和熱時。一般首選乙醇。另外，盡可能選擇單一溶劑，樣在大生產時也可較好的解決母液回收套用問題，降低成本。研究時，混合溶劑一般會有好效果。還有安全，價廉也是考慮因素。

⑼ 現代結晶學有哪些分支

現代結晶學主要包括以下幾分支： （1）晶體生成學（crystallogeny）：研究天然及人工晶體的發生、成長和變化的過程與機理，以及控制和影響它們的因素。 （2）幾何結晶學（gometrical crystallography）：研究晶體外表幾何面體的形狀及其間的規律性。 （3）晶體結構學（crystallology）：研究晶體內部結構中質點排而的規律性，以及晶體結構的不完善性。 （4）晶體化學（crystallochemistry, 亦稱結晶化學）：研究晶體的化學組成與晶體結構以及晶體的物理、化學性質間關系的規律性。 （5）晶體物理學（crystallophysics）：研究晶體的各項物理性質及其產生的機理。

⑽ 結晶學研究對象及其科學地位

地球科學的研究對象是地球的整體，它研究固體地球的物質組成、運動或存在形式及其形成與變化的條件和過程。「結晶學與礦物學」是地球科學專業的主幹課程，其教學目的，便是理解和掌握地球固體物質（目前尚包括月岩及隕石）基本組成單位的礦物，理解和掌握其主要內外屬性、形成作用及其在人類生產生活中的用途。由於礦物是天然產出的晶體，對其內外屬性、形成變化和用途的認識都將以結晶學理論為基礎。為此，我們將以結晶學作為本課程的先導性內容。

結晶學（Crystallography）是以晶體為研究對象，以晶體的生成和變化、晶體外部形態的幾何性質、晶體的內部結構、化學組成和物理性質及其相互關系為研究內容的一門自然科學。它主要包括以下分支：

——研究晶體外部幾何形態及其規律性的幾何結晶學（geometrical crystallography）

——研究晶體內部結構中質點排列規律及其缺陷的晶體結構學（crystallology）

——研究晶體發芽、生長和變化過程與機理的晶體發生學（crystallogeny）

——研究晶體化學組成和結構及其關系的晶體化學（crystallochemistry）

——研究晶體物理性質及其產生機理的晶體物理學（crystallophysics）

結晶學的學科體系是在作為礦物學分支之一的幾何結晶學基礎上發展起來的，其形成歷史大約經歷了300餘年。19世紀中葉以來，人們不斷探索晶體的內部結構特徵，在19世紀末期形成了較成熟的幾何模型，開始研究人工合成晶體，並逐漸與數學、物理學和化學相融合，從而脫離了礦物學而成為一門具自身完整體系的獨立學科。1912年，人類成功利用X射線具體測定了晶體的結構，大大推動了結晶學的飛速發展。尤其是到20世紀末期，藉助於透射電子顯微鏡等微束分析技術及譜學技術，人類實現了直接觀察和分析晶體內部原子排列及其電子狀態的夢想，使結晶學跨入了以微區、精細為特徵的現代研究階段。

如前所述，現代結晶學以與數、理、化等基礎學科的高度融合為特徵，因此學好數理化，對結晶學的深入研究是十分必要的。此外，由於結晶學是礦物學的先導課程，因此也是與礦物學有關的其他地球物質科學，如岩石學、礦床學、寶石學、地球化學、土壤學，與礦物學有關的研究地球物質運動形式的構造地質學，研究地球物質形成與變化過程的地層學和古生物學，研究地球物質與生物交互作用及生物體中結晶物質的地球生物學、生命礦物學和礦物葯學的重要基礎。在應用科學技術領域，許多學科如選礦學、冶金學、金屬與非金屬材料學、化學工藝學、葯物學等，都與結晶學有著密切的聯系。因此，結晶學不僅是地球科學及其延伸學科的重要專業基礎，也是許多其他關乎國計民生的理論和技術科學的重要專業基礎。