题目
试计算面心立方晶体的(100),(110),(111)等晶面的面间距和面致密度,并指出面间距最大的面。
试计算面心立方晶体的(100),(110),(111)等晶面的面间距和面致密度,并指出面间距最大的面。
题目解答
答案
在面心立方晶体中,当(hkl)不为全奇数或全偶数时,有附加面。 [*] [*] 从上面计算结果得知,原子排列最密排的(111)晶面的面间距最大。
解析
步骤 1:计算面心立方晶体的(100)晶面的面间距
面心立方晶体的晶格常数为a,(100)晶面的面间距d_{100}可以通过公式d_{hkl} = a / sqrt(h^2 + k^2 + l^2)计算,其中h, k, l为晶面指数。对于(100)晶面,h=1, k=0, l=0,因此d_{100} = a / sqrt(1^2 + 0^2 + 0^2) = a。
步骤 2:计算面心立方晶体的(110)晶面的面间距
对于(110)晶面,h=1, k=1, l=0,因此d_{110} = a / sqrt(1^2 + 1^2 + 0^2) = a / sqrt(2)。
步骤 3:计算面心立方晶体的(111)晶面的面间距
对于(111)晶面,h=1, k=1, l=1,因此d_{111} = a / sqrt(1^2 + 1^2 + 1^2) = a / sqrt(3)。
步骤 4:计算面心立方晶体的(100),(110),(111)晶面的面致密度
面心立方晶体的原子半径为r,晶格常数a = 2 * sqrt(2) * r。面致密度可以通过公式计算,其中面致密度 = (晶面内原子投影面积) / (晶面面积)。对于(100)晶面,面致密度为0.5;对于(110)晶面,面致密度为0.75;对于(111)晶面,面致密度为0.9069。
步骤 5:指出面间距最大的面
从上面计算结果得知,原子排列最密排的(111)晶面的面间距最大。
面心立方晶体的晶格常数为a,(100)晶面的面间距d_{100}可以通过公式d_{hkl} = a / sqrt(h^2 + k^2 + l^2)计算,其中h, k, l为晶面指数。对于(100)晶面,h=1, k=0, l=0,因此d_{100} = a / sqrt(1^2 + 0^2 + 0^2) = a。
步骤 2:计算面心立方晶体的(110)晶面的面间距
对于(110)晶面,h=1, k=1, l=0,因此d_{110} = a / sqrt(1^2 + 1^2 + 0^2) = a / sqrt(2)。
步骤 3:计算面心立方晶体的(111)晶面的面间距
对于(111)晶面,h=1, k=1, l=1,因此d_{111} = a / sqrt(1^2 + 1^2 + 1^2) = a / sqrt(3)。
步骤 4:计算面心立方晶体的(100),(110),(111)晶面的面致密度
面心立方晶体的原子半径为r,晶格常数a = 2 * sqrt(2) * r。面致密度可以通过公式计算,其中面致密度 = (晶面内原子投影面积) / (晶面面积)。对于(100)晶面,面致密度为0.5;对于(110)晶面,面致密度为0.75;对于(111)晶面,面致密度为0.9069。
步骤 5:指出面间距最大的面
从上面计算结果得知,原子排列最密排的(111)晶面的面间距最大。