科學原理:什麽是晶體?
發布時間:2021-03-05
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科學原理:什麽是晶體?

你見過下雪嗎?你曾經用手捧過雪花嗎?雪花是冰做的,用顯微鏡看的話,你可以發現雪花的形狀很有規律。做飯時用到的鹽粒和砂糖,都是形狀相似的小顆粒。它們(men) 和雪花都有關(guan) 係,因為(wei) 它們(men) 都是晶體(ti) 。

晶體(ti) 的形狀、大小和顏色各不相同。在地球深處的岩漿裏就會(hui) 產(chan) 生許多晶體(ti) 。不信你可以看一看岩石,這些來自岩漿的石頭裏就蘊含著許多晶體(ti) 。

大自然裏有許多晶體(ti) ,比如石英、金剛石、冰、幹冰、鐵、銅、鋁都是晶體(ti) ,不過它們(men) 中的一些是分子晶體(ti) ,一些是原子晶體(ti) ,一些是金屬晶體(ti) 。我們(men) 在實驗室和工廠裏也可以製造晶體(ti) 。

晶體(ti) 是由原子構成的,原子以特定的方式排列,比如對稱排列,那麽(me) 就能形成晶體(ti) 。如果科學家發現某種固體(ti) 中原子的排列有某種規律——或者說周期性,也就是能夠不斷重複自己的話,那麽(me) 這種固體(ti) 就是晶體(ti) ,原子形成的規則的小格子就被叫做晶格。

如果某個(ge) 固體(ti) 裏的原子排列沒有什麽(me) 規律,那麽(me) 這種固體(ti) 就叫非晶物質,或者說無定形體(ti) 。玻璃就是一種無定形體(ti) ,玻璃中的原子排列亂(luan) 糟糟的,並沒有什麽(me) 規律,沒有形成一格一格的小房子——晶格。實際上,玻璃內(nei) 部的分子排列就像液體(ti) 那樣沒什麽(me) 規律。

如果我們(men) 理解某種固體(ti) 材料的結構,,那麽(me) 我們(men) 就能夠更好地理解這種材料的性質,比如它能不能導電、導熱,並且更好地利用它。

其實,晶體(ti) 這個(ge) 概念並不是最近才被提出的,幾百年前人們(men) 就意識到一些固體(ti) 有著特殊的規律結構。因為(wei) 一些固體(ti) 碎了以後,碎末的形狀也總是很有規律,它們(men) 實際上就是晶體(ti) 。你看砂糖的樣子不都是很規整的嗎?

不過,直到20世紀早期,科學家們(men) 才用X光對晶體(ti) 進行了近距離觀察。英國物理學家威廉·亨利·布拉格和他的兒(er) 子是首先用X光技術觀察晶體(ti) 結構的人,他們(men) 曾經觀察過鹽等常見的晶體(ti) 。

你在家裏也可以觀察晶體(ti) 哦。你可以把蛋殼一分為(wei) 二,你還需要一些明礬、水和色素。

那要怎麽(me) 做呢?先在蛋殼裏麵塗一些膠水,然後撒上一些明礬,放一個(ge) 晚上。第二天,你要在一個(ge) 大罐子裏倒上兩(liang) 杯滾水,大約等於(yu) 兩(liang) 袋牛奶的量,接著加入一杯明礬,最後添一些色素。

當水冷卻以後,把粘著明礬的蛋殼丟(diu) 進去。接著你就可以看到蛋殼上慢慢長出晶體(ti) 的絢麗(li) 過程了。

最後,你就會(hui) 得到一個(ge) 漂亮的晶洞啦,它就像水晶礦一樣閃閃發光。

編譯 七君



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