五、思考题
1.一轴晶垂直于光轴切面的干涉图,为什么插入石膏试板后黑十字变成红十字? 2.请分别对照图9-11和图9-12说明测定光性正负的原因。
实验六 晶体对称要素分析
一、目的要求
通过对理想晶体模型的分析,理解和巩固晶体对称的概念,了解晶体对称的特点。学会在晶体上找寻对称要素,确定对称型、晶族和晶系,同时掌握对称要素的投影方法。
二、实验内容
1、学会寻找对称面、对称中心、对称轴和旋转反伸轴
(1)、对称面(P)
对称面是把晶体平分为互为镜像的两个相等部分的假想平面。在晶体中可以不存在对称面,也可以存在一个或多个对称面,最多可达9个。对称面的描述方法为3P、9P等。
对称面在晶体中可能存在的位置: ①垂直并平分晶面; ②垂直晶棱并通过它的中心; ③包含晶棱并平分晶面夹角。
寻找对称面的方法和步骤是:把模型固定在一个位置不要转动,以视线从各个不同的方向去观察。首先寻找直立的对称面,然后再找水平方向的对称面,最后再找倾斜方向的对称面,以免重复或漏掉。 (2)、对称轴(Ln)
对称轴是通过晶体中心的一根假想直线,晶体围绕此直线旋转一定角度后,相同的晶面、晶棱、角顶能重复出现。在一个晶体中,除了L以外,可以没有、也可以有一种或多种对称轴,而每一种对称轴也可以有一个或多个。表示为3L、4L、6L等。
对称轴在晶体中可能出露的位置:①通过晶面的中心;②通过晶棱的中点;③通过角顶。 寻找对称轴的方法和步骤是:用两手指拿住轴的两端,使晶体旋转360°,看相同的晶面、晶棱、角顶重复出现几次即为几(n)次对称轴。 (3)、对称中心(C)
对称中心是晶体内部的一假想点,通过该点作任意直线,则在此直线上距对称中心等距离的两端,必定可以找到对应点。晶体中可以有,也可以没有对称中心,若有只能有一个,而且必位于晶体几何中心。晶体中如果存在对称中心,则所有晶面必然两两反向平行而且相等。
寻找对称中心的方法:将晶体模型上的每一个晶面依次贴置于桌面上,逐一检查是否各自都有一个同形等大但方向相反的平行晶面存在,如果有,则晶体有对称中心,否则没有对称中心。
(4)、旋转反伸轴(Lni)
旋转反伸轴是一根假想的直线,当晶体围绕此直线旋转一定角度后,再对此直线上的一
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个点进行反伸,才能使晶体上的相等部分重复。除L4i外,其余各种旋转反伸轴都可以用其它简单的对称要素或它们的组合来代替,其间关系如下:
L1i=C;L2i=P;L3i=L3+C;L4i;L6i=L3+P⊥。
在晶体分类中,一般常用的旋转反伸轴为L4i和L6i。表示方法和对称轴类似。
2、对晶体模型确定其所属晶类(对称型)、晶系和晶族
将一个晶体中找到的全部对称要素组合在一起,并按一定顺序书写就构成了该晶体的对称型,然后将其与教材中的32中对称型核对,直到完全无误为止。
对称型确定后,再根据晶体对称特点,确定该晶体所属的晶族和晶系。
三、实验报告格式及具体实验内容
1、实验一:低、中级晶族晶体的对称
由指导老师确定低、中级晶族的10个晶体模型,按照表1的记录格式完成作业和实验报告。
表1. 低、中级晶族晶体的对称
模型号码 对称型
晶系 晶族 2、实验二:高级晶族晶体的对称
由指导老师确定低、中级晶族的10个晶体模型,按照表2的记录格式完成作业和实验报告。
表2. 高级晶族晶体的对称
模型号码 对称型
晶系 晶族 四、思考题
1、什么是晶体的对称?晶体的主要对称要素有哪些? 2、晶族、晶系划分的依据是什么? 3、晶体对称的特点是什么?
实验七 单形分析
一、目的要求
了解47种单形在各晶族、晶系种的分布;了解单形的划分方法;牢固掌握常见的18种单形,要求看到单形模型时能准确说出它的名称,当提到其名称时就能反映出形状及其各个晶面的相对位置;
二、实验内容和步骤
1、首先对照47种单形图形,结合实际模型逐一观察和记忆名称,最好有次序地一个晶族一个晶族的看,并加以归纳,以便于记忆。
2、要熟悉常见的18种单形,需从单形的整个形状特点、晶面形状、晶面数目、晶面分布特点及其与对称要素的关系(结合单形命名的依据)来掌握。并要时刻把单形与其所属的晶族、晶系联系起来。
3、观察模型时,要按照教材图上的方向摆正,注意各晶面的相对空间位置,晶面数目,晶面与主要对称要素的关系,横断面的形状等特点进行观察,并逐一记忆。对于某些相似的单形要注意找出它们各自的特点,以便区别记忆。例如斜方双锥、四方双锥、八面体,皆由八个三角形的晶面组成。四方双锥的面为等腰三角形、横断面为正方形,八面体的面为等边三角形,互相垂直的三个中断面皆为正方形,而斜方双锥的面为任意三角形,中断面为菱形等等。
三、实验报告格式及具体实验内容
由实验指导老师确定包括各个晶族的8个单形模型,按照表3的记录格式完成作业和实验报告。 模型号码 单形名称 对称型 晶族 晶系 晶面形状及数目 晶面分布特点 四、思考题
1、各晶系有哪些常见单形? 2、如何认识单形? 3、如何区别下列单形?
⑴菱形十二面体与五角十二面体; ⑵八面体、四方双锥、斜方双锥; ⑶六方双锥与复三方偏三角面体; ⑷四方柱与斜方柱;
⑸菱面体与三方双锥; ⑹斜方四面体、四方四面体、四面体; ⑺复三方柱与六方柱。