理学单形与聚形课件.pptx
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1、 第五章第五章 单形与聚形单形与聚形 五、聚形五、聚形 六、各晶系晶体的聚形分析六、各晶系晶体的聚形分析 举例举例一、单形与单形符号一、单形与单形符号二、结晶单形与几何单形二、结晶单形与几何单形三、三、47种几何单形的特点种几何单形的特点四、单形分类四、单形分类前课复习:前课复习:单形的概念单形的概念 单形的推导单形的推导 单形的符号单形的符号 几何单形与结晶单形几何单形与结晶单形 47种几何单形特点种几何单形特点 一、单形与单形符号一、单形与单形符号1.1.单形的概念:单形的概念:单形单形(single form)由对称要素联系起来的一组晶面的组合。由对称要素联系起来的一组晶面的组合。1)以
2、)以原始晶面原始晶面可导出该单形的可导出该单形的全部晶面全部晶面;2)同一对称型同一对称型中,由于原始晶面与对称要素之间的中,由于原始晶面与对称要素之间的 位置不同位置不同可以导出可以导出不同的单形不同的单形。单形的晶面特征单形的晶面特征同一单形的所有晶面,同一单形的所有晶面,应具有相同的性质相同的性质。在理想理想情况下表现为同形等大同形等大。与对称型中相同的对称要素相同的对称要素间的关系关系应是相同相同的 (即平行平行、垂直垂直、等角度相交或斜交等角度相交或斜交)。2 2、单形符号、单形符号 以简单的数字符号形式以简单的数字符号形式,表征,表征一个单形的所有组一个单形的所有组成晶面及其在晶体
3、上取向的一种结晶学符号成晶面及其在晶体上取向的一种结晶学符号。单形符号的构成单形符号的构成:在一个单形中,按一定的原则选择一个晶面作为在一个单形中,按一定的原则选择一个晶面作为 代表面代表面(如(如(hkl),将其晶面指数,将其晶面指数hkl 顺序地顺序地 连写,置于连写,置于“”内,写成内,写成 hkl,用以代表整个,用以代表整个 单形的符号单形的符号,简称简称形号。形号。代表面的选择原则:代表面的选择原则:1)选择)选择正指数最多的正指数最多的晶面;晶面;2)高级晶族遵循高级晶族遵循“先前、次右、后上先前、次右、后上”的原则;的原则;中低级晶族遵循中低级晶族遵循“先上、次前、后右先上、次前
4、、后右”的原则。的原则。三轴定向三轴定向,代表面应,代表面应最接近最接近X,次接近,次接近Y,相对离相对离Z较远;较远;四轴定向四轴定向,代表面应,代表面应最接近最接近X与与U间的分角线方间的分角线方 向,向,次接近次接近Y,离,离Z较远。较远。100111111110 3)单形符号举例)单形符号举例 立方体立方体 100 八面体八面体 111 四面体四面体111 菱形十二面体菱形十二面体 110 四方柱四方柱 110 100 六八面体六八面体 321二、结晶单形与几何单形二、结晶单形与几何单形1 1、单形的推导、单形的推导1)以单形中任意一个晶面作为以单形中任意一个晶面作为原始晶面原始晶面,
5、通过对称型中全部,通过对称型中全部 对称要素的作用,必可推导出该单形的对称要素的作用,必可推导出该单形的全部晶面。全部晶面。2)在在同一对称型中同一对称型中,由于原始晶面与对称要素的相对位置不,由于原始晶面与对称要素的相对位置不 同,同,可导出不同的单形可导出不同的单形。3)不同的对称型不同的对称型所导出的单形,其对称性是不相同的。所导出的单形,其对称性是不相同的。单形推导的七个位置单形推导的七个位置 单形的推导单形的推导24765366775314627单形001平行双面100平行双面010双面hOl011ABCD面EFG双面 OKL110斜方柱hkO110斜方单锥hkl1111243567
6、举例:举例:L22P表5-3(教材P69)对称型对称型单形符号单形符号222(3L2)mm(L22P)mmm(3L23PC)hkl0klh0lhk010001000112.斜方四面体斜方四面体(4)13.斜方柱斜方柱(4)斜方柱斜方柱(4)斜方柱斜方柱(4)14.平行双面平行双面(2)平行双面平行双面(2)平行双面平行双面(2)15.斜方单锥斜方单锥(4)16.反映双面反映双面(2)反映双面反映双面(2)17.斜方柱斜方柱(4)18.平行双面平行双面(2)平行双面平行双面(2)19.单面单面(1)20.斜方双锥斜方双锥(8)21.斜方柱斜方柱(4)斜方柱斜方柱(4)斜方柱斜方柱(4)22.平行
7、双面平行双面(2)平行双面平行双面(2)平行双面平行双面(2)返回结晶单形结晶单形 146种种:表表5-1表表5-7 2 2、结晶单形的确定、结晶单形的确定 既要考虑单形的既要考虑单形的几何形态几何形态,又要考虑单形的,又要考虑单形的对称性对称性及及与对称要素的与对称要素的取向关系取向关系(平行、垂直或以某角度相(平行、垂直或以某角度相交)。交)。146146种种结晶单形结晶单形结晶单形结晶单形:结晶学上不同结晶学上不同(即同时考虑其几何形态几何形态 和真实对称性真实对称性)的单形的单形。共146种种。见教材表5-15-7。几何单形:只考虑只考虑几何形态几何形态上不同的单形。共上不同的单形。共
8、47种种。见教材图见教材图5-75-7。三、三、4747种几何单形的特点:种几何单形的特点:单形命名依据命名依据及描述描述内容:整个单形的形状形状;单形横切面的形状横切面的形状;晶面晶面的数目数目、形状形状 及 相互关系相互关系;晶面与对称要素晶面与对称要素的相对位置关系相对位置关系。4747种几何单形的形态种类种几何单形的形态种类(一)、中、低级晶族分类:(一)、中、低级晶族分类:(3232种)种)1、面类面类:单面、平行双面、双面单面、平行双面、双面2、柱类柱类:斜方柱、三方柱、复三方柱、斜方柱、三方柱、复三方柱、3、单锥类单锥类:斜方单锥、三方单锥、复三方单锥斜方单锥、三方单锥、复三方单
9、锥4、双锥类双锥类:斜方双锥、三方双锥、复三方双锥斜方双锥、三方双锥、复三方双锥5、面体类面体类:斜方四面体、四方四面体、斜方四面体、四方四面体、菱面体菱面体、复三方偏三角面体、复四方偏三角面体复三方偏三角面体、复四方偏三角面体6、偏方面体类:、偏方面体类:三方偏方面体、四方偏方面体、三方偏方面体、四方偏方面体、六方偏方面体六方偏方面体 (左、右形)(左、右形)中、低级晶族的中、低级晶族的32种种几何单形的分布特点几何单形的分布特点 中级晶族中级晶族2525种、种、低级晶族低级晶族5 5种、中低级共有种、中低级共有2 2种种 四方晶系:四方晶系:9 9种种 四方柱四方柱 四方单锥四方单锥 四方
10、双锥四方双锥 四方四面体四方四面体 四方偏方面体四方偏方面体 复四方柱复四方柱 复四方单锥复四方单锥 复四方双锥复四方双锥 复四方偏三角面体复四方偏三角面体三、六方晶系:三、六方晶系:1616种种 三方晶系特有三方晶系特有5种:菱面体种:菱面体 三方单锥三方单锥 复三方单锥复三方单锥 三方偏方面体三方偏方面体 复三方偏三角面体复三方偏三角面体 六方晶系特有六方晶系特有4种:复六方单锥种:复六方单锥 复六方双锥复六方双锥 六方偏方面体六方偏方面体 复三方双锥复三方双锥 三、六方晶系共有三、六方晶系共有7种:三方柱种:三方柱 复三方柱复三方柱 六方柱六方柱 复六方柱复六方柱 三方双锥三方双锥 六方
11、双锥六方双锥 六方单锥六方单锥 与低级晶族共有与低级晶族共有2种种:单面:单面 平行双面平行双面低级晶族特有低级晶族特有:5种:种:斜方柱斜方柱 斜方单锥斜方单锥 斜方双锥斜方双锥 斜方四面体斜方四面体 双面双面 斜方晶系:上面的斜方晶系:上面的5种种 平行双面平行双面 单面单面 (7种种)单斜晶系:斜方柱单斜晶系:斜方柱 双面双面 平行双面平行双面 单面单面(4种种)三斜晶系:三斜晶系:平行双面平行双面 单面单面 (2种)种)(二)高级晶族的单形分为三组(二)高级晶族的单形分为三组:(15种)种)1、四面体组四面体组:四面体、三角三四面体、四角三四面体、四面体、三角三四面体、四角三四面体、五
12、角三四面体(左、右形)五角三四面体(左、右形)、六四面体六四面体 2、八面体组八面体组:八面体、三角三八面体、四角三八面体、八面体、三角三八面体、四角三八面体、五角三八面体(左、右形)五角三八面体(左、右形)、六八面体六八面体3、立方体组立方体组:立方体、立方体、四六面体四六面体、菱形十二面体、菱形十二面体、五角十二面体、五角十二面体、偏方复十二面体偏方复十二面体(三)(三).47.47种种 几何单形几何单形 的形态特点的形态特点 四、单形的分类、单形的分类 特殊形与特殊形与一般形一般形 左形与右形左形与右形 开形与闭形开形与闭形 正形与负形正形与负形 定性与变形定性与变形 见见P35表表3-
13、4、P45表表4-2 1 1特殊形特殊形与 一般形一般形 依据单形的晶面与对称要素晶面与对称要素的相对位置关系相对位置关系来 划分。一种对称型中,只可能有1种种一般形一般形。晶类晶类 即是以其一般形的名称一般形的名称来命名的。一种对称型只可能有一种一般形,每种对称型的一种对称型只可能有一种一般形,每种对称型的一般形(结晶单形)都是不同的。因此,一般形(结晶单形)都是不同的。因此,晶类晶类是以是以一般形一般形的名称来命名,的名称来命名,32种对称型即种对称型即 32种晶类,见种晶类,见P36表表3-4最后一列最后一列晶类名称晶类名称。2 2开形开形与 闭形:闭形:依据单形的依据单形的晶面是否能自
14、相封闭一定空间晶面是否能自相封闭一定空间划分。低低 级级 晶晶 族族中中 级级 晶晶 族族高高 级级 晶晶 族族开开 形形5种12种0闭闭 形形2种13种15种开形和闭形举例3 3左形左形与 右形右形形状形状完全相同相同,但互成镜象互成镜象,相互间不能不能以旋转旋转或反伸反伸而使之重合重合的两个单形两个单形,称为左、右形。左、右形。特别提示:特别提示:左、右形只出现在左、右形只出现在仅有对称轴仅有对称轴的对称型中,的对称型中,如如 3L2 ,L33L2 ,L44L2 ,L66L2 ,3L24L3 ,3L44L36L2 。中级晶族中级晶族的的四方、三方、六方偏方面体四方、三方、六方偏方面体及及高
15、级晶高级晶族的五角三四面体族的五角三四面体和和 五角三八面体五角三八面体 均有左、右均有左、右形之分形之分。其中,三方偏方面体其中,三方偏方面体 的的 左形左形 或或 右形右形 常在常在 -石英石英 晶体上出现。晶体上出现。怎么判断怎么判断左形左形和和右形右形?形态完全类同,在空间的取向上正好彼此相反的两个形体,形态完全类同,在空间的取向上正好彼此相反的两个形体,可用可用对称面对称面使彼此重合。使彼此重合。例如:三方偏方面体。例如:三方偏方面体。左形和右形的举例左形和右形的举例例如:例如:石英石英(对称型为对称型为32)是有左右形之分的。是有左右形之分的。石英发育六方柱,虽然这个六方柱的外形看
16、不出左右形,石英发育六方柱,虽然这个六方柱的外形看不出左右形,但从六方柱的但从六方柱的微观蚀像微观蚀像可识别其左右形。可识别其左右形。石英晶体石英晶体六方柱的左、右形六方柱的左、右形 4.正形正形与 负形负形空间取向不同空间取向不同的两个相同相同的单形单形,若相互间能借助旋转操作旋转操作 而使彼此重合重合者,互称为互称为正、负形。正、负形。hk0h0k石石英英晶晶体体r1011-z0111-小结:小结:单形与单形符号单形与单形符号 单形的特点单形的特点 单形推导单形推导 结晶单形与几何单形结晶单形与几何单形 单形的种类单形的种类 单形分类单形分类 分析单形的思路:分析单形的思路:单形的单形的晶
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