在介紹晶體結(jié)構(gòu)研究的發(fā)展簡史以前，需要先說明一下晶體中微粒是怎樣有規(guī)則地排列的，并用晶體的這個(gè)本質(zhì)特征來解釋晶體的一些通性。應(yīng)用Ｘ射線研究晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的大量實(shí)驗(yàn)證明，一切晶體在結(jié)構(gòu)上不同于非晶體（以及液體、氣體）的最本質(zhì)的特征，是組成晶體的微粒（離子、原子、分子等）在三維空間中有規(guī)則的排列，具有結(jié)構(gòu)的周期性。所謂結(jié)構(gòu)的周期性，是指同一種微粒在空間排列上每隔一定距離重復(fù)出現(xiàn)。換句話說，在任一方向排在一直線上的相鄰兩種微粒之間的距離都相等，這個(gè)距離稱為周期。如果每一個(gè)微粒用一個(gè)點(diǎn)代表，則所有這些點(diǎn)組成一個(gè)有規(guī)則的空間點(diǎn)陣。過一點(diǎn)在不同方向取三根聯(lián)結(jié)各點(diǎn)的直線作為三個(gè)坐標(biāo)軸，用三組平行于坐標(biāo)軸的直線將所有的點(diǎn)聯(lián)結(jié)起來，則將空間點(diǎn)陣劃成所謂空間格子，空間格子的最小單位是一個(gè)平行六面體。晶體的空間格子將晶體截分為一個(gè)個(gè)內(nèi)容（組成粒子、粒子的排布、粒子間的作用力的性質(zhì)等）完全等同的基本單位──晶胞。晶胞的形狀、大小與空間格子的平行六面體單位相同。晶體可以看作無數(shù)個(gè)晶胞有規(guī)則地堆積而成。在非晶體中，微粒的排列沒有規(guī)則，不存在空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。
與非晶體不同，晶體具有以下幾個(gè)通性：（1）晶體有整齊、規(guī)則的幾何外形。例如，只有結(jié)晶條件良好，可以看出食鹽、石英、明礬等分別具有立方體、六角柱體和八面體的幾何外形。這是晶體內(nèi)微粒的排布具有空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)在晶體外形上的表現(xiàn)。對晶體有規(guī)則的幾何外形進(jìn)行深入研究以后，人們發(fā)現(xiàn)不同晶體有不同程度的對稱性。晶體中可能具有的對稱元素有對稱中心、鏡面、旋轉(zhuǎn)軸、反軸等許多種。玻璃、松香、橡膠等非晶體都沒有一定的幾何外形。（2）晶體具有各向異性。一種性質(zhì)在晶體的不同方向上它的大小有差異，這叫做各向異性。晶體的力學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)、熱和電的傳導(dǎo)性質(zhì)都表現(xiàn)出各向異性。例如，石墨晶體在平行于石墨層方向上比垂直于石墨層方向上導(dǎo)電率大一萬倍；云母片沿某一平面的方向容易撕成薄片等。這是由于在晶體內(nèi)不同方向上微粒排列的周期長短不同，而微粒間距離的長短又直接影響它們相互作用力的大小和性質(zhì)。非晶體由于微粒的排列是混亂的，表現(xiàn)為各向同性。（3）在一定壓力下，晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，只有一段軟化溫度范圍。這是由于晶體的每一個(gè)晶胞都是等同的，都在同一溫度下被微粒的熱運(yùn)動(dòng)所瓦解。在非晶體中，微粒間的作用力有的大有的小，極不均一，所以沒有固定的熔點(diǎn)。
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