固体、液体、气体, 晶体、非晶体、单晶体、多晶体、准晶体它们的本质差别是什么

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晶体多晶体非晶体区别高中物理

晶体多晶体非晶体区别高中物理

晶体多晶体非晶体区别高中物理篇一:正文:在高中物理中,晶体和非晶体是两种不同的物质形态。

晶体通常是指具有规则几何形态、对称性和周期性的物质,而非晶体则是指没有规则形态、对称性和周期性的物质。

晶体和非晶体的区别在于它们的结构和形态。

晶体是有规则的几何形态,例如立方晶体、六方晶体等,它们的对称性也很高,例如立方晶体具有立方对称性,六方晶体具有六方对称性。

非晶体则没有规则的几何形态,也没有对称性,它们通常是由分子或原子随机排列形成的。

晶体和非晶体的区别在于它们的物理性质。

晶体具有固定的熔点和凝固点,并且在加热或冷却过程中会出现明显的热膨胀和热传导现象。

非晶体则没有明显的熔点和凝固点,它的物理性质在加热和冷却过程中没有明显的变化。

晶体和非晶体的区别在于它们的化学性质。

晶体通常具有固定的化学成分和结构,而非晶体则没有固定的化学成分和结构,它们的分子或原子排列方式随机分布。

拓展:除了晶体和非晶体的区别外,晶体还包括多晶体。

多晶体是由多个晶体组成的,这些晶体之间可能存在不同的对称性和几何形态。

多晶体的结构通常是由多个晶体相互交织形成的,它们的物理性质和化学性质也与单个晶体不同。

晶体是物理学中的重要研究对象,它们在材料科学、半导体科学、电子学等领域中有着广泛的应用。

非晶体也是物理学中的重要研究对象,它们提供了一种独特的物质形态,可以用于研究分子间相互作用和物质结构。

篇二:正文:在高中物理中,晶体和非晶体是两种不同的物质形态。

晶体通常是指具有规则几何形态、一定的结晶习性和对称性的物质。

非晶体则是指没有规则形态、无对称性和不具备晶体特征的物质。

晶体和非晶体的区别在于它们的结构和形态。

晶体是有规则的几何形态,并且在室温下是固态的。

非晶体则没有固定的几何形态,它们在室温下可以是固态、液态或介于两者之间的状态。

此外,晶体和非晶体在物理性质上也有所不同。

晶体通常具有固定的熔点和凝固点,非晶体则没有这些特征。

晶体具有固定的对称性,非晶体则不具备这些特征。

晶体多晶体非晶体区别高中物理

晶体多晶体非晶体区别高中物理

晶体多晶体非晶体区别高中物理篇一:晶体、多晶体和非晶体是物理学中的重要概念,它们在物理性质、结构、形成过程等方面存在显著差异。

晶体是一类具有规则几何形态、周期性排列的固体。

晶体具有一系列良好的对称性,例如立方晶系、六方晶系、三方晶系等。

晶体的物理性质在宏观尺度上通常是稳定的,并且可以通过其结构来解释。

例如,晶体的硬度、熔点、折射率等性质都与晶体的结构密切相关。

多晶体是一类由多个晶体组成的固体。

多晶体中每个晶体的大小通常比单个晶体的小得多,并且多个晶体之间通常存在相互作用。

多晶体的物理性质通常是由多个晶体之间的相互作用决定的,因此与单个晶体的性质有所不同。

例如,多晶体的熔点、硬度、折射率等性质通常比单个晶体的要复杂得多。

非晶体是一类没有规则几何形态、无周期性排列的固体。

非晶体没有固定的熔点,因此被称为“热不稳定体”。

非晶体的结构通常是随机的,由无序的原子或分子组成。

非晶体的物理性质通常是不稳定的,会随时间的变化而变化。

例如,非晶体的折射率、硬度、弹性模量等性质与晶体和多晶体都不同。

在高中阶段,学生通常会接触到晶体、多晶体和非晶体的概念,并学习它们各自的特点。

学生还需要掌握晶体的形成过程,例如熔化、凝固、结晶等过程,以及晶体的物理性质与结构之间的关系。

篇二:晶体、多晶体和非晶体是物理学中的重要概念,它们在物质的形态、结构和性质等方面存在显著差异。

晶体是一类具有规则几何外形的物质,其分子或原子排列成一定的规则结构。

在晶体中,分子或原子按照一定的规则排列,形成固定的空间结构。

晶体具有固定的熔点、硬度、折射率等特性,可以通过人工合成或天然形成。

多晶体是一类由多个晶体组成的物质。

多晶体中,每个晶体都具有自己的几何外形和空间结构,并且它们之间可能存在一些重叠和联系。

多晶体通常是由天然矿物、陶瓷和建筑材料等天然形成的。

非晶体是一类没有固定几何外形和空间结构的物质。

非晶体中的分子或原子排列不规则,没有固定的熔点和硬度。

(完整版)晶体与非晶体的区别

(完整版)晶体与非晶体的区别

晶体与非晶体的区别物质的存在状态一般有三种情况:固态、液态和气态。

固体又分为两种存在形式:晶体和非晶体。

所谓晶体就是指物质在熔化和凝固过程中,固态和液态并存时,温度保持不变,这类物质叫做晶体。

例:海波、萘、石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精、水晶、钻石、冰、干冰、霜、雪、冰雹、雪糕、各种金属。

而非晶体是指物质在熔化和凝固过程中,其温度不断的变化,没有固定的熔点和凝固点。

例:玻璃、蜡、松香、沥青、橡胶、塑料、布。

(1) 从外形上观察:晶体都有自己独特的、呈对称性的形状。

如食盐呈立方体;冰呈六角棱柱体;明矾呈八面体等。

非晶体的外形则是不规则的。

如沥青、玻璃、松香、石蜡等。

(2)从温度上测量:晶体在熔化(或凝固)过程中温度保持不变,即有确定的熔点(或凝固点)。

如冰(或水)的熔点(或凝固点)是0℃、海波的熔点(或凝固点)是48℃。

非晶体在熔化(或凝固)过程中温度持续上升(或下降),没有确定的熔点(或凝固点)。

在给物质加热过程中,我们可以借助实验温度计,在物质熔化时,测量其温度是否发生变化,如果温度不变的就是晶体,温度上升的就是非晶体。

(3)从物质的状态上观察:晶体在熔化(或凝固)过程中呈固液共存态。

如冰熔化时,先是有一部分冰化成水,然后,随着熔化的进行,冰越来越少,水越来越多,只到最后冰全部化成水。

非晶体在熔化(或凝固)过程中先是整体变软(或变硬),然后流动性越来越大(或越小),最后变成液态(或固态)。

如我们看到的蜡烛点燃时就是这样,靠近火焰的地方先变软再变成液态的蜡油。

不像冰熔化时,尽管有一部分冰已经化成了水,而其它部分的冰仍然是很坚硬的固体。

(4)从图像上看:根据晶体熔化(或凝固)时的温度不变这一特征,所以在晶体熔化和凝固图像上就表现为在它的变化曲线有一段是平滑的或者说是有一段图像曲线是与时间轴是平行的。

而非晶体熔化(或凝固)时的温度变化曲线中则没有这一段。

单晶,多晶,非晶,微晶,无定形,准晶的区别

单晶,多晶,非晶,微晶,无定形,准晶的区别

单晶,多晶,非晶,微晶,无定形,准晶的区别要理解这几个概念,首先要理解晶体概念,以及晶粒概念。

我想学固体物理的或者金属材料的都会对这些概念很清楚!自然界中物质的存在状态有三种:气态、液态、固态固体又可分为两种存在形式:晶体和非晶体晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体;晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列。

晶体共同特点:均匀性:晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。

各向异性:晶体种不同的方向上具有不同的物理性质。

固定熔点:晶体具有周期性结构,熔化时,各部分需要同样的温度。

规则外形:理想环境中生长的晶体应为凸多边形。

对称性:晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性。

对晶体的研究,固体物理学家从成健角度分为:离子晶体, 原子晶体, 分子晶体, 金属晶体。

显微学则从空间几何上来分,有七大晶系,十四种布拉菲点阵,230种空间群。

与晶体对应的,原子或分子无规则排列,无周期性无对称性的固体叫非晶,如玻璃,非晶碳。

一般,无定型就是非晶英语叫amorphous,也有人叫glass(玻璃态)。

晶粒是另外一个概念,搞材料的人对这个最熟了。

首先提出这个概念的是凝固理论。

从液态转变为固态的过程首先要成核,然后生长,这个过程叫晶粒的成核长大。

晶粒内分子、原子都是有规则地排列的,所以一个晶粒就是单晶。

多个晶粒,每个晶粒的大小和形状不同,而且取向也是凌乱的,没有明显的外形,也不表现各向异性,是多晶。

英文晶粒用Grain表示,注意与Particle是有区别的。

有了晶粒,那么晶粒大小(晶粒度),均匀程度,各个晶粒的取向关系都是很重要的组织(组织简单说就是指固体微观形貌特征)参数。

对于大多数的金属材料,晶粒越细,材料性能(力学性能)越好,好比面团,颗粒粗的面团肯定不好成型,容易断裂。

所以很多冶金学家材料科学家一直在开发晶粒细化技术。

科学总是喜欢极端,看得越远的镜子叫望远镜;看得越细的镜子叫显微镜。

晶粒度也是这样的,很小的晶粒度我们喜欢,很大的我们也喜欢。

单晶多晶非晶微晶无定形准晶的区别要理解这几个概念首先要理解...

单晶多晶非晶微晶无定形准晶的区别要理解这几个概念首先要理解...
晶体共同特点:
均匀性:晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。
各向异性:晶体种不同的方向上具有不同的物理性质。
固定熔点:晶体具有周期性结构,熔化时,各部分需要同样的温度。
规则外形:理想环境中生长的晶体应为凸多边形。
对称性:晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性。
对晶体的研究,固体物理学家从成健角度分为
既然晶界是一种缺陷,缺陷当然会影响材料性能,好坏先不管他,但是总不好控制。如果我把整个一个材料做成一个晶粒,也就是单晶,会是什么样子呢,人们发现单晶确实会有多晶非晶不同的性能,各向异性,谁都知道啊。当然还有其他的特性。所以很多人也在天天捣鼓着,弄些单晶来。
现在不得不说准晶。准晶体的发现,是20世纪80年代晶体学研究中的一次突破。这是我们做电镜的人的功劳。1984年底,D.Shechtman等人宣布,他们在急冷凝固的Al Mn合金中发现了具有五重旋转对称但并无无平移周期性的合金相,在晶体学及相关的学术界引起了很大的震动。不久,这种无平移同期性但有位置序的晶体就被称为准晶体。后来,郭先生一看,哇,我们这里有很多这种东西啊,抓紧分析,马上写文章,那段金属固体原子像的APL,PRL多的不得了,基本上是这方面的内容。准晶因此也被D.Shechtman称为“中国像”。
离子晶体
原子晶体
分子晶体
金属晶体
显微学则从空间几何上来分,有七大晶系,十四种布拉菲点阵,230种空间群,用拓扑学,群论知识去研究理解。可参考《晶体学中的对称群》一书(郭可信,王仁卉著)。
与晶体对应的,原子或分子无规则排列,无周期性无对称性的固体叫非晶,如玻璃,非晶碳。一般,无定型就是非晶英语叫amorphous,也有人叫glass(玻璃态).
现在,从显微学上来看单晶,多晶,微晶,非晶,准晶,纳米晶,加上孪晶。单晶与多晶,一个晶粒就是单晶,多个晶粒就是多晶,没有晶粒就是非晶。单晶只有一套衍射斑点;多晶的话,取向不同会表现几套斑点,标定的时候,一套一套来,当然有可能有的斑点重合,通过多晶衍射的标定可以知道晶粒或者两相之间取向关系。如果晶粒太小,可能会出现多晶衍射环。非晶衍射是非晶衍射环,这个环均匀连续,与多晶衍射环有区别。

晶体、非晶体和准晶体

晶体、非晶体和准晶体
短片
二、空间格子
晶体的本质在于内部点在三维空间作平移 周期重复。空间格子是表示这种重复规律 的几何图形。 现以氯化铯(cscl )晶体结构为例:
空间格子的要素
结点: 空间格子中的点,代表具体晶体结构中 的相当点。
行列: 结点在直线上的排列.(引出: 结点间 距)
面网: 结点在平面上的分布. (引出: 面网间距、 面网密度,它们之间的关系, 见下图)
例如下面的晶体形态是对称的:
★最小内能性:在相同的热力学条件下,晶体与同 种物质的非晶质体、液体、气体相比较,其内能最 小。 思考:为什么晶体的内能最小
★稳定性:晶体由于有最小内能,因而结晶状态是 一个相对稳定的状态,这就是晶体的稳定性。非晶 质体相对于晶体而言是不稳定的,有自发的向晶体 转变的趋势。
第一章概论
一、晶体、非晶体和准晶体
晶体
----远古年代的定义:具有几何多面体的水晶或凡是天然具有
几何多面体形态的固体;
-----现代的定义:具有格子构造的固体。(图片)
非晶质体
----有些状似固体的物质,它们的内部 质点不作规则排列,不是格子结构,称为 非晶质或非晶质体。
准晶体
----介于晶体和非晶质体之间的晶体。 质点的排列应是长程有序,但不体现周期 重复,即不存在格子结构,人们把它称为 准晶体。
★平行六面体(晶胞): 结点在三维空间形成 的最小单位 (引出: 晶胞参数:a, b, c; α,β,γ ,也称为轴长与轴角)

c
a b
三、晶体的基本性质
★自限性:指晶体在适当条件下,可以自发的形成几何多面体 的性质。
★均一性:晶体是具有格子构造的固体,在同一晶体的各 个不同部分,质点的分布是一样的,所以晶体的各个部分 的物理性质与化学性质也是相同的,这就是晶体的均一 性 。晶体是绝对均一性,非晶体是统计的、平均近似均 一性。

晶体与非晶体的区别

晶体与非晶体的区别

JISHOU UNIVERSITY《固体物理》期末考核报告晶体与非晶体的区别摘要:自然界中的固体物质可以分为晶体和非晶体两大类。

其中,晶体是指那些内部质点(原子、离子或分子)在三维空间周期性地重复排列构成的固体物质。

与此相反,内部质点在三维空间无规律地排列的固体物质为非晶体或非晶态。

非晶体的各种物理性质,在各个方向上都是相同的,即各向同性。

非晶体没有固定的熔点,在熔化过程中,随着温度的升高,它首先变软,然后逐渐由稠变稀,经历一个软化过程。

这些特征和晶体是不同的。

晶体可对X射线发生,非晶体不可对X射线发生衍射。

非晶态内能高、不稳定,而晶态内能低、稳定。

关键词:晶体非晶体区别一、定义晶体:内部微粒(原子、离子或分子)在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质。

如石英、云母、食盐、明矾等。

非晶体:内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体物质。

如玻璃、橡胶、松香、沥青等。

一些物质又有晶体和非晶体不同形态,如天然水晶和石英玻璃都有二氧化硅成分,但前者是晶体,后者是非晶体。

二、晶体与非晶体的区别晶体非晶体性质自范性(本质区别)有无各向异性有无固定熔沸点有无能不能(能发生散射)能否发生X 射线衍射(最科学的区分方法)内能小而最稳定大而不稳定(一)外形1、区别晶体都具有规则的几何形状,而非晶体没有一定的几何外形。

晶体自范性的本质:晶体中粒子微观空间里是呈现周期性的有序排列的。

晶体内部质点排列有序,外形规则。

例如。

在氯化钠晶体内部,无论任何方向上CI 一和Na+都是相间排列的,如图1,●代表Na离子,○代表Cl离子,其外形是非常规则的立方形,从盐场生产的粗大盐粒到实验室用的基准氯化钠微粒,无论大小都是立方形的。

图1 NaCl晶体结构17世纪中叶,丹麦矿物学家斯迪诺在研究石英晶体断面时发现,石英晶面的大小和形状尽管千变万化,但相应晶面问的夹角却是相等的。

如图2所示,无论哪种形状的石英晶体,其晶面a,b,C相互间的夹角均保持相等。

高中化学晶体与非晶体的区别知识点总结

高中化学晶体与非晶体的区别知识点总结

高中化学晶体与非晶体的区别知识点总结一、晶体与非晶体晶体是具有规则的几何外形的固体,而非晶体则没有规则的几何外形。

晶体与非晶体的本质差异自范性微观结构晶体有( 能自发呈现多面体外形)原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体没有( 不能自发呈现多面体外形)原子排列相对无序晶体的特点:(1 )有固定的几何外形;(2 )有固定的熔点;(3 )有各向异性。

晶体形成的一段途径:(1 )熔融态物质凝固;(2 )溶质从溶液中析出;(3 )气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。

说明:1 、晶体可以认为是内部粒子(原子、离子、分子)在空间按一定规律周期性重复排列构成的固体物质,如食盐、干冰、金刚石等;而非晶体则是内部原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的固体物质,如:橡胶、玻璃、松香等。

2 、晶体的自范性是指:在适宜的条件下,晶体能够自发地呈现封闭的规则和凸面体外形的性质。

晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。

晶体自范性的条件是:生长速率适当。

3 、由于晶体各个方向排列的质点的距离不同,而导致晶体各个方向的性质也不一样。

对于晶体来说, 许多物理性质:如硬度、导热性、光学性质等,因研究角度不同而产生差异,即为各向异性。

4 、加热晶体,温度达到晶体熔点时即开始熔化,在没有完全熔化之前,继续加热,温度不会升高,完全熔化后,温度才会升高,即晶体具有固定的熔点;加热非晶体,温度达到一定程度后开始软化,流动性很强,最后变为液体,从软化到熔化,中间经过一段很长的温度范围,即非晶体没有固定的熔点。

5 、当单一波长的X -射线通过晶体时,可发生衍射,会在记录仪上看到分立的斑点或谱线。

说明晶体可使X -射线产生衍射,而X -射线通过非晶体时只能产生散射。

因此,利用晶体的这一性质,来鉴别晶体与非晶体。

6 、熔融态物质凝固以及溶质从溶液中析出时,在适宜的生长速率下可以形成晶体,但如果生长速率不当,则形成的晶体外形很不规则。

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固体、液体、气体, 晶体、非晶体、单晶体、多晶体、准晶体/ 它们的本质差别是什么?
2009-12-15 11:55:31| 分类:微电子物理| 标签:|字号大中小订阅
作者:Xie M. X. (UESTC,成都市)
(1)气体:
气体能够压缩其体积,而固体与液体都不能被压缩,这是气体与其它两种状态(固体和液体)之间的最大差别。

显然这是由于气体中原子(或分子)的分布比较稀疏、间距较大,而固体和液体中原子(或分子)的分布比较紧凑的缘故。

(2)固体与液体:
它们的最大差别就在于是否有流动性。

造成这种差别的根本原因就是其中的原子排布是否有确定的框架规则,即是否存在所谓晶体结构。

固体有一定的晶体结构,而液体则否。

也因此,液体中原子的分布可以更加紧密一些,则原子密度通常也较大于固体。

例如Si和Ge晶体,都具有立方晶系的结构(通过具有方向性和饱和性的共价键把各个原子联系起来);当这些晶体被熔化而变成液体以后,晶体结构即解体,其中的原子将排列得更加紧密,则其体积都将相应地有所减小。

再如常见的水,是一种典型的液体,但在0oC 以下时即转变为固体——冰,就使得各个水分子都被水的晶体结构约束住了,不能随意流动,相应地体积也将增大。

(3)晶体和非晶体:
所有的固体都具有一定的晶体结构,这是区别于液体和气体的最大特点。

但固体又有晶体与非晶体之分。

晶体就是其中的原子排列非常规则,严格按照一定的晶体结构分布;采用科学术语,即是说,晶体就是其中原子的排列具有周期性和对称性的固体,或者说晶体中原子的排列具有长程有序性。

而非晶体,其中原子的排列虽然也遵从一定晶体结构的框架,但它只是在小范围内是完全规则的,而在大范围内则否,即不具有长程有序性,而是具有短程有序性。

所以,非晶体实际上也是晶体,只不过其中原子的排列从大范围来看不太规则而已,即原子在排列上存在有缺陷。

例如,非晶硅,它仍然具有立方晶系的晶体结构,但是从整个材料的大范围来看,原子排列就缺乏周期性和对称性,其中存在大量排列不规则的原子——缺陷。

又如,半导体工艺中常用的SiO2薄膜,它具有六边形网络式的晶体结构,但是缺乏长程有序性,也是一种非晶体;当然,若把SiO2生长成水晶的话,那就成为了单晶体。

(4)单晶体和多晶体:
晶体又可区分为单晶体和多晶体。

单晶体就是整个晶体中原子的排列都具有长程有序性,即晶体结构非常完整。

现在用来制造半导体器件和集成电路的Si片就是典型的单晶体。

多晶体也是晶体,它不算非晶体;但多晶体又不同于单晶体。

也可以说,多晶体是由许多单晶体(晶粒)组成的。

每一个晶粒是单晶体,具有长程有序性;但不同的晶粒,它们的原子排列的取向不同;并且各个晶粒之间存在一个原子排列混乱的区域——晶粒间界。

总之,多晶体是包含有晶粒(单晶体)和晶粒间界(缺陷)的一种复杂晶体。

(5)准晶体:
通常说的单晶体就是具有长程有序性——原子排列具有严格的周期性和对称性的晶体,它不可能存在五度和6度以上的旋转轴对称性。

然而,1984年,丹?谢赫舍特曼在快速冷却的Al4Mn 合金中发现了一种新的相,其电子衍射斑具有明显的五次对称性,并推测这种结构具有三维空间的彭罗斯拼图结构,后来在许多复杂的合金中也发现了这一现象。

这种具有5度旋转对称轴的、具有长程定向有序的固体相,它只是没有平移对称性,这种固体就
称为准周期性的晶体——准晶体(quasicrystal)。

准晶体既不同于真正完整的晶体(具有5度旋转对称轴),也不同于非晶体(具有短程定向有序性)。

晶体是所有原子的排列都是规则(有序)的;非晶体是在小范围内原子的排列是规则(有序)的,但在大范围内是不规则(无序)的。

实际上,从拼图的观点来看,可以认为晶体、非晶体和准晶体之间存在着一定的的共性,即长程有序的晶体是只具有一种模块的材料,短程有序的非晶体是具有几种模块的材料,而准晶体是具有无限多种模块的材料。

准晶体的发现在当时曾经震动了凝聚态物理学界,并从根本上改变了化学家们看待固体物质的方式,谢赫特曼也因此工作得到了2011年诺贝尔化学奖。

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