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《结晶学及矿物学》实验指导书昆明理工大学《结晶学及矿物学》实验指导书编者：周梅刘星国土资源工程学院二00四年一月目录实验一晶体的对称 (1)实验二单形、聚形 (3)实验三晶体定向、符号 (7)实验四晶体化学 (10)实验五矿物的实际形态 (12)实验六矿物的光学性质 (14)实验七矿物的力学性质及其它性质 (15)实验八矿物各论 (17)附录一可用矿物的工业分类 (19)附录二相似矿物对比表 (21)附录三稀有和分散元素在常见矿物中的半生含量表 (30)实验一晶体的对称一、要求：1．通过对晶体模型的实际操作，练习找对称要素的方法。
2．学会根据晶体对称的特点，划分晶体所属的晶族和晶系。
二、内容和方法1．找对称要素：（1）在晶体模型上找对称面、对称轴、对称中心。
（2）晶体模型上的对称要素可以在下列位置去找：●对称面（P）─可能是垂直平分晶面或垂直平分晶棱的平面；可能是包含晶棱的平面。
●对称轴（Ln）—可能是通过晶棱中点的连线；可能是通过两平行晶面中心的连线；可能是通过隅角两端的连线。
（注意：当某一对称轴可以是几种轴次时，应取最高轴次；如同时为L2、L3、L6，则应取L6为该轴的轴次。
）●对称中心（C）─将晶体置于桌子上，观察晶体上面的晶面与接触桌面的晶面是否相等平行，如果晶体中每一对晶面都是这样两两平行，同形等大，方向相反，则晶体具有对称中心。
（注意：对称中心在晶体中最多只有一个或不存在。
只要有一个晶面无对应晶面与之平行时该晶体无对称中心。
）●旋转反伸轴（L ）─在实际中常用的有L 和L ，因L 首先必须是L2，L 首先必须是L3，故在没有对称中心的晶体中，L2有可能是Li4、L3有可能是Li6，须注意观察检验。
2．利用组合定理推导晶体的对称要素：（1）先找主要对称轴：将之置于直立位置。
（2）再观察下列各项：有无包含直立轴的对称面，若有，根据定理Ln+P//→LnnP推导。
有无垂直直立轴的对称面，若有，根据定理Ln+P┴→LnPC推导。
晶体定向仪测量方法晶体定向仪是一种用于测量晶体定向的仪器。
晶体定向是指晶体内部原子构型的方向性特征，也是晶体物理性质的重要决定因素。
而晶体定向仪的测量方法主要包括X射线衍射法、电子背散射法和拉曼散射法等。
下面将以X射线衍射法为例，详细介绍晶体定向仪的测量方法。
X射线衍射法是用来确定晶体的晶面倾角和倾斜方向的一种常用方法。
其基本原理是利用入射X射线束照射到样品上，通过晶体中排列有序的晶面上的原子散射出来的X射线进行衍射，然后利用检测器来检测到这些衍射波的出射强度和角度，从而得到晶体晶面的倾角和倾斜方向。
在使用X射线衍射法进行晶体定向测量时，通常需要先制备出单晶样品。
然后，将该样品安装在晶体定向仪的样品台上，并根据需要选择合适的晶片面作为基准。
接下来，调整X射线衍射仪的衍射角度和样品台的俯仰角，使得样品能够收集到足够强度的衍射信号。
在调整过程中，可以利用摄像机或者衍射仪上的标线来对准晶片，确定衍射仪的倾斜角度和旋转角度。
然后，通过移动样品台和调整衍射仪的其他参数（如入射角度等），逐步优化衍射信号的强度和清晰度。
当调整到最佳状态后，可以使用X射线衍射仪上的角度读数器和计数器来记录晶体晶面的倾角和倾斜方向。
通常，可以通过移动样品台、旋转整个晶体定向仪或者调整X射线束的入射角度来获取更多的衍射信号。
这样，就可以获得不同晶面的倾角和倾斜方向的信息。
需要注意的是，在进行晶体定向测量时，应该尽量避免外界的振动和干扰，以保证测量的准确性和可靠性。
同时，还需要根据单晶样品的性质和晶体定向仪的特点，合理选择X射线的能量和入射角度，以及其他相关参数，以提高测量的精度和可靠性。
总之，晶体定向仪的测量方法主要通过X射线衍射法、电子背散射法和拉曼散射法等来测量晶体的晶面倾角和倾斜方向。
不同的方法有其适用的范围和特点，需要根据具体的实验目的和要求来选择合适的方法。
在进行测量时，应注重参数的调节和仪器的校准，以提高实验的精确度和可重复性。
晶体定向方法晶体定向方法是一种用来确定晶体中晶面、晶轴、晶方向等参数的实验方法。
它是固态物理学、材料科学等研究领域的基本工具之一，具有广泛的应用价值和理论意义。
本文将介绍晶体定向方法的原理、常用技术手段以及在材料科学中的应用。
晶体物质是由周期性排列的原子、离子或分子构成的。
晶体中的原子、离子或分子以一定的结构方式排列在晶格上，形成晶体的独特结构，这种结构对晶体材料的物理、化学、力学等性质都有很大的影响。
晶体定向方法的基本原理是利用晶体的周期性结构，通过测量晶体和X射线（或电子束）的互相作用，来确定晶体中的晶面、晶轴、晶方向等参数。
晶体定向方法主要涉及到晶体学、X射线衍射学和电子显微学等学科的知识。
二、晶体定向方法的常用技术手段1、X射线衍射法X射线衍射法是晶体定向方法中最常用的一种方法。
它利用X射线的波长与晶格常数之间的关系，以及物质对X射线的散射规律来测定晶体中的晶面间距和晶轴方向等参数。
在该方法中，需要使用衍射仪和光源等设备来进行实验。
2、拉格朗日点法拉格朗日点法是一种实验方法，它利用晶体表面原子结构的周期性重复性质，通过测量表面上原子的动态运动，来确定晶体中的晶面和晶轴等参数。
该方法一般使用扫描隧道显微镜等设备来进行实验。
3、反射高能电子衍射法三、晶体定向方法在材料科学中的应用晶体定向方法在材料科学中有广泛的应用。
在晶体研究、材料性能优化、晶体生长和发展等方面都有很大的作用。
1、晶体材料的结构表征利用晶体定向方法可以对晶体材料的结构进行表征。
通过测定晶体中的晶面和晶轴等参数，可以确定晶体材料的结晶方式、晶格常数以及原子间距等关键参数。
这对于研究晶体中的物理、化学、力学等性质具有重要的意义。
2、晶体生长和控制在晶体生长和控制中，控制晶体的定向是非常重要的。
通过使用晶体定向方法，可以控制晶体生长时晶面和晶轴的取向，使得晶体的性能和质量得到优化。
在光电子学领域中，通过控制晶体的定向可以制备具有特殊光学性质的晶体材料。
晶体的定向与晶体学符号实验报告
一、实验目的
1.理解晶体的定向和晶体学符号的概念；
2.学会使用X射线衍射仪定向晶体并测定晶体学符号；
3.掌握测定晶体学符号的方法。
二、实验原理
晶体学研究晶体的定向和晶体内部的结构，而晶体学符号则是用来描述晶体的二维或三维结构的符号表示方法。
晶体学符号包括晶胞参数和点群符号。
1.晶胞参数
晶胞是晶体中的基本单位空间单元，晶胞用晶胞参数来描述。
晶胞参数包括晶胞边长和晶胞间角度。
在X射线衍射实验中，晶胞参数可以通过测量X射线的衍射角和晶体的晶面间距来确定。
2.点群符号
点群是晶体学中描述晶体对称性的符号表示方法。
点群符号包括点群的旋转轴、反射面和旋转次数。
在实验中，可以通过测量一组不同的晶体平面的倾斜角度和旋转角度来确定晶体的点群符号。
三、实验步骤
（此处应详细写出所有实验步骤，以及使用的仪器盘点）
四、实验结果与分析
1.测量晶胞参数
根据实验步骤中的测量结果，计算出晶胞边长和晶胞间角度，并与理论值进行比较。
通过比较，分析测量误差和可能的影响因素，并提出改进意见。
2.确定晶体的点群符号
五、实验总结
通过本次实验，我对晶体学的基本原理和实验技巧有了更深的理解，并对晶体学的应用和研究产生了浓厚的兴趣。
我将进一步学习晶体学的相关知识，提高自己在科学研究和实验操作中的能力。
单晶定向和切割操作实施办法2006.10.16首先对被测晶体进行初步评价，用XRD常规θ/2θ扫描。
理想单晶是光斑所照射的块状平面仅出现一种晶面的衍射峰，或者根本扫不到峰。
仅有一个很强的主晶粒峰，只是取向有微小差异的，即有晶体缺陷的，可称为准单晶。
否则，就是多晶，但多晶概念太广泛，有仅2个的或几个晶粒的，也有更多的晶粒仅是晶粒尺寸较大的。
只有粉末和微米级的图谱符合统计分布，有统计平均值，和PDF 卡标准对应。
而这些有限的晶粒在衍射上无统计平均值，当以宏观表面为参考作衍射，仅能发现各晶面平行宏观表面的几率差别，其图谱与装置样品的方位有关，具有随机性，把这些称为取向性晶体。
因此评价单晶，必须和宏观尺寸联系起来，大块单晶（例如钻石）价值连城，仅几个晶粒的需要琢刻分离，小到微米单晶一文不值。
根据上述判断，符合单晶、准单晶条件的，可以作下面的定向测量。
2个或2个以上的晶粒由于衍射难以进行显微分析，不知道晶粒分布的轮廓，叠加的衍射图谱情况对应，定向失去意义。
定向测量的前提是物相的晶系、晶格常数已知，具有PDF卡的需查阅被研究晶体的结构参数，以获得每个晶面的衍射角2θ；若是固溶体物相，虽已知晶系但由于掺杂后晶格常数变化了，必须将同种物相的样品研细成粉末，不能研成粉末的金属合金必须提供微米级别的多晶，实地进行θ/2θ扫描，通过实验来确定各晶面的2θ。
实验仪器：XRD并有能绕样品表面法线自转的旋转样品台实验方法：XRD旋转定向法试样要求：外径小于25厚度小于6毫米并具有一光滑平面操作步骤:1、用胶泥安装块状样品于吸盘，保持被测表面和吸盘表面平行后装在旋转台上。
开动步进马达电源，让试样自转。
2、在标准测量的界面上选择θ扫描方式，从低指数晶面开始逐个尝试。
探头2θ固定在某（hkl）晶面的2θ0位置，θ扫描范围选择在小于2θ并以θ为中心对称区间，采集数据间隔可选0.02度，扫描速度20度/分左右。
晶向偏离角大的应选择高指数晶面。
晶体的定向与晶体学符号实验报告实验报告：晶体的定向与晶体学符号实验目的：掌握晶体的定向方法，理解晶体学符号的意义，熟悉晶体的结构与性质。
实验原理：晶体是由具有规则排列的原子、离子或分子组成的固体，其内部结构表现出一定的规则性。
晶体的定向研究的是晶体各个晶面的方位关系，通过确定晶面间的角度来描述晶体的性质。
晶体学符号是用来表示晶体的内部结构及其定向关系的符号体系，由晶体的晶格常数、晶面指数和晶体学方位的几何关系构成。
实验步骤：1.样品制备：a. 选取适合的晶体样品，清洗干净并对其进行标记。
b. 准备一个平面镜片，用手持孔光源照明以便观察。
2. 定向观察：a. 将晶体样品放在平面镜片上。
b. 透过照明，使用显微镜观察晶体表面的晶面形貌和交叉菲涅尔图案。
c. 观察晶面间的夹角，记录下各个晶面的指数。
3. 晶体学符号的确定：a. 根据观察到的晶面指数，计算晶面间的角度。
b. 使用晶体学符号表，确定晶体的晶体学符号。
4. 实验记录与分析：a. 记录实验中观察到的晶面指数和夹角。
b. 根据晶体学符号确定晶体的晶格常数和晶体学方向。
实验结果与讨论：通过观察和分析晶体的定向和晶体学符号，我们可以得到晶体的结构信息、晶面间的角度关系以及晶格常数等重要参数。
这些数据对于理解晶体的性质、优化材料制备和研究晶体的应用具有重要意义。
结论：本次实验通过观察晶体的定向和计算晶面间的角度，确定了晶体的晶体学符号，并得到了晶格常数及晶体学方向的信息。
实验结果有助于深入理解晶体的结构与性质，并为进一步的研究和应用提供了基础。
附注：请注意，在进行晶体的定向与晶体学符号实验时，应遵循实验室的安全操作规程，并根据实际情况调整实验步骤和参数。
