2021-2022学年高二物理竞赛课件：晶格、原胞、晶胞（单胞）

这是一份2021-2022学年高二物理竞赛课件：晶格、原胞、晶胞（单胞），共14页。PPT课件主要包含了一维复式格子，三维情况，简立方，原胞体积为，体心立方，碱金属具有这种结构等内容，欢迎下载使用。
晶格、原胞、晶胞（单胞）
通过点阵中的结点可以做许多平行的直线族和平行的晶面族，形成三维网格，称为晶格。
固体物理学原胞（原胞）：取任一结点为顶点，三个不同方向的周期为边长作平行六面体。原胞是最小的重复单元，原胞的取法不是唯一的，对于各种不同的点阵都有固定的取法，以便于区分不同的点阵。
结晶学原胞（晶胞）：结晶学要求在反映周期性的同时，还要反映每种晶体特殊的对称性，所选取的重复单元不一定是最小的，结点不仅可以在顶角上，还可以在体心或面心上。
　结点的总体称为布喇菲点阵（布喇菲格子）。　当基元只有一种原子时，原子所构成的格子同布喇菲格子完全相同，当基元包含多种原子时，每种原子构成同结点所构成的布喇菲格子相同的网格，称为子晶格，这些子晶格相对位移形成复式格子。　复式格子是由若干相同结构的子晶格相对位移套构而成的。
一维布喇菲格子由一种原子组成的一维无限周期性点阵。原子间距为a重复单元为一个原子加上原子周围长度为a的区域－－原胞重复单元的长度矢量称为基矢，以某原子为起点相邻原子为终点的有向线段　表示。一维布喇菲格子在理论讨论中经常采用。其周期性可以表述为
　 　 　　 x+na x 　 a　　　如果基元中包含两种或两种以上的原子，则每种原子构成与结点相同的网格，这些子晶格相对位移一定距离套构而形成复式格子。　原胞的取法可以是A-B-A，也可以是B-A-B。每个原胞有两个原子，一个A原子，一个B原子。
　三维情况反映晶格周期性的最小重复单元是平行六面体，固体物理原胞的取法不是唯一的，但为了便于数学描述，各种晶格结构，其取法都是固定的。设　　　　　为最小重复单元的边矢量，称为固体物理原胞的基矢。晶格的周期性表述为 但为了反映晶体的对称性，原胞也可以是最小重复单元的几倍－－结晶学原胞，结晶学原胞中，结点也可以处在体心和面心上。结晶学原胞的基矢取在晶轴方向，用　　　表示。
属于立方晶系的布喇菲原胞有三种：简单立方、体心立方、面心立方。立方晶系的结晶学原胞的三个基矢长度相等，a=b=c ，且相互垂直，基矢沿晶轴方向。取晶轴作为坐标轴，用i,j,k表示坐标系的单位矢量。
　原子在边长为a的立方体的八个顶角上，其他位置没有原子。每个原胞只有一个原子。原胞和晶胞是一致的。
　每个晶胞内有２个原子，两个原子周围情况是相同的。