写出简单立方、体心立方和面心立方结构的金属中，最近邻和次近邻的原子数，若立方体的边长为a，写出最近邻和次近邻原子间距。

步骤 1：简单立方结构
简单立方结构中，每个原子的最近邻原子位于立方体的六个面中心，因此最近邻原子数为6。最近邻原子间的距离等于立方体的边长a。次近邻原子位于立方体的八个顶点，因此次近邻原子数为12。次近邻原子间的距离等于立方体对角线的一半，即$\sqrt{2}a$。
步骤 2：体心立方结构
体心立方结构中，每个原子的最近邻原子位于立方体的八个顶点，因此最近邻原子数为8。最近邻原子间的距离等于立方体对角线的一半，即$\frac{\sqrt{3}}{2}a$。次近邻原子位于立方体的六个面中心，因此次近邻原子数为6。次近邻原子间的距离等于立方体的边长a。
步骤 3：面心立方结构
面心立方结构中，每个原子的最近邻原子位于立方体的十二个面中心，因此最近邻原子数为12。最近邻原子间的距离等于立方体对角线的一半，即$\frac{\sqrt{2}}{2}a$。次近邻原子位于立方体的六个面中心，因此次近邻原子数为6。次近邻原子间的距离等于立方体的边长a。