理论教育 整数定律的推导过程

整数定律的推导过程

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:前文已叙述,整数定律的内容是:晶面在晶轴上的截距系数之比为简单整数比。但因面网由结点组成,在众多结点中,总可以找到与行列相交的结点,假设相交在b′1点。图2.32整数定律的证明示意图表2.3面网的截距、截距系数之比a1b1晶面的截距系数之比为非常简单的1∶1。根据布拉维法则,晶体往往被面网密度较大的晶面所包围。

整数定律的推导过程

前文已叙述,整数定律的内容是:晶面在晶轴上的截距系数之比为简单整数比。该内容包含两个方面的问题,一是简单,二是整数比。我们首先来看看整数比。

1.整数比的问题

晶面是晶体构造最外面的一层面网。面网由分布在一个平面上的结点构成。晶轴是晶体构造中的行列,所以晶面与晶轴相交的地方是结点所在的位置。故晶面在晶轴上的截距是晶轴上结点间距的整数倍。截距系数之比也就成了整数比。

如果晶面与晶轴相交不在结点上,此定律也成立。如图2.32(a)所示,设x轴、y轴上的结点间距分别为a、b。现有一垂直于纸面、平行于z轴的晶面Kb5。它在y轴上的截距为Ob5,在x轴上的截距为OK。K不在结点上。但因面网由结点组成,在众多结点中,总可以找到与行列相交的结点,假设相交在b′1点。三角形OKb5~b1b′1b5,所以OK/Ob5=b1b′1/b5=2a/4b,其截距系数比呈1/2的整数比。需要注意的是,这里只考虑系数之比,而不是具体的长度之比。

2.简单性的问题

如图2.32(b)所示,假设平行于z轴有一系列面网。它们与x轴相交于结点a1,与y轴分别相交于结点b1,b2,b3,b4,…,bn。从结点间距看,a1b1<a1b2<a1b3<a1b4<…<a1bn;从面网密度看,a1b1对应的晶面,其面网密度最大,a1bn对应的晶面,其面网密度最小。面网密度大小关系简写为a1b1>a1b2>a1b3>a1b4>…>a1bn。这些面网的截距之比、截距系数之比见表2.3。(www.daowen.com)

图2.32 整数定律的证明示意图(引自赵珊茸,2004)

表2.3 面网的截距、截距系数之比

a1b1晶面的截距系数之比为非常简单的1∶1。而a1bn晶面的截距系数之比为相对复杂的1∶n。由此可见,截距系数之比随着面网密度增大而越简单。根据布拉维法则,晶体往往被面网密度较大的晶面所包围。因此,晶面的截距系数之比越简单,该晶面在晶体上越常出现。

了解以上这些,那这些面网密度较大的简单晶面怎么用符号区分它们、表示它们的相对位置关系呢?

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