题目
晶格常数为 a 的简立方晶格,原胞体积 Ω 等于A. 2a 2B. a 3C. a 3 /2D. a 3 /4
晶格常数为 a 的简立方晶格,原胞体积 Ω 等于
A. 2a 2
B. a 3
C. a 3 /2
D. a 3 /4
题目解答
答案
B. a 3
解析
考查要点:本题主要考查对简立方晶格原胞体积的理解,需要明确原胞与晶胞的关系,以及如何计算其体积。
解题核心思路:
- 原胞的定义:原胞是晶体中最小的重复单元,包含晶格的所有对称性,通过平移可生成整个晶体。
- 简立方结构特点:每个晶胞为边长为$a$的立方体,顶点原子被8个相邻晶胞共享,但原胞与晶胞在简立方中是同一概念。
- 体积计算:原胞体积直接等于晶胞体积,即边长的三次方。
破题关键点:
- 明确简立方中原胞与晶胞等价,体积直接由晶格常数$a$决定。
在简立方结构中,晶胞是一个边长为$a$的立方体,其体积为:
$V_{\text{晶胞}} = a \times a \times a = a^3$
由于原胞与晶胞在简立方中是同一概念,因此原胞体积$\Omega$为:
$\Omega = a^3$
选项分析:
- A. $2a^2$:单位错误(面积单位),排除。
- B. $a^3$:正确,符合体积公式。
- C. $a^3/2$、D. $a^3/4$:可能对应其他晶格(如面心立方、体心立方),排除。