第二章 几何结晶学基础--第1节 晶体及其基本性质(3)
2.1.3 布拉维法则和面角守恒定律
(1)布拉维法则
晶体在生长过程中,晶面的生长速度与其面网密度一般呈反比关系。图2-7为晶体格子构造中面网的一个切面, AB、BC、CD为垂直纸面方向的三个面网。AB的面网密度最大,BC的最小。当新的质点向晶体上粘附生长时,由于作用距离小,使面网密度小的BC面对质点的引力最大,质点最容易粘附在1的位置,因而导致该面网的生长速度最快。而面网密度大的AB、CD面对质点的引力小,造成该面网生长速度较慢。于是生长速度大的晶面在生长过程中会逐渐变小,甚至消失;而生长速度小的晶面在生长过程中将逐渐扩展,最后保留下来。法国学者布拉维对此做出结论:晶体通常被面网密度大的晶面所包围,这称为布拉维法则。
(2)面角守恒定律
由布拉维法则知,实际晶体通常被面网密度大的晶面所包围。于是,对同种晶体而言,他们的外形应是相同或相似的。然而,晶体在生长过程中由于受过程因素的影响,使同种晶体的外形呈现各种形状,如图2-8所示的石英晶体。
丹麦学者斯丹诺发现,同种晶体虽然它们的形状和大小可各不相同,但它们之间各相对应的晶面夹角是相等的,由此提出了面角守恒定律:在相同的温度、压力条件下,成分和构造相同的所有晶体,其对应晶面间的夹角恒等。
面角守恒定律的发现,对结晶学的发展起到了深远的影响,使人们能从实际晶体各种变化的形态中,找到它们在外形上所固有的基本规律,得以根据面角关系来恢复晶体的理想形态,从而奠定了几何结晶学的基础。
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