结晶学的发展史.doc

本课程的主要内容 授课方式 考核方式 基本要求 参考书目 1 课程的主要内容 绪论：晶体学的发展历史 第一部分 结晶学基础 第一章 晶体的特性 实习一：参观吉林大学博物馆 第二章 晶体构造理论 实习二：观察晶体的格子构造 第三章 晶体对称性理论 实习三：观察模型的对称结构 第四章 晶向、晶面等概念 实习四：制作26面体模型 第五章 典型半导体材料及电子材料晶体结构特点及有 关性质 2 第二部分 缺陷理论 第六章 点缺陷 第七章 线缺陷—位错 第八章 面缺陷 第九章 晶体缺陷及晶体表面的分析技术 3 授课方式：讲授和实习相结合 讲授和作业相结合 实习要求：周末全天开放 按时提交实习报告 作业要求：每章后的习题 按时交作业 考试要求：平时考核 20% 期末考试 80% 4 参考书目 1.《晶体学基础》 秦善 北京大学出版社，定价：20.00元 网址： /persons/qinshan/mineral.php 2. 《结晶学教程》 王萍 李国昌 国防工业出版社，定价：22.00元 3. 《晶体学原理》 方奇 于文涛 国防工业出版社，定价：28.00元 5 一、感性认识阶段 人类对晶体的认识：宝石、珍品、宠物； 晶 体 的 特 点：色彩夺目 形状规则 吉祥的象征 7 8 二、经典的结晶学建立阶段 100多年前，18世纪末～19世纪初，欧洲科技迅速发展 1、1784年，法国，浩仪，结晶学的奠基人提出： 晶体是由无数微小的平行六面体(称原始单位)并置而成 这就是浩仪的晶体结构理论 2、1803年，英国，道尔顿，提出原子学说，认为： 构成晶体的最小颗粒是原子、分子 建立了晶体结构的空间点阵理论 3、1842年，德国，富拉坎海，提出: 空间点阵有15种排列形式 9 4、1848年，法国，布拉菲 确定14种空间点阵型式，后称14种布拉菲点阵 5、1830年，德国，赫赛尔，提出：晶体32种对称类型； 1869年，俄国，加格林，提出：晶体32种对称类型； 6、1885～1890年，俄国，费德罗夫提出： 晶体有微观对称类型 230种 ７、1891年，德国，熊夫利提出： 晶体的微观对称性有230种 10 ? ７个晶系 ? 14种布喇菲格子 ? 32种点群 ? 230种空间群 经典的结晶学理论在十九世纪末 基本建立起来 理论上的推断，缺乏实验验证手段。 11 三、现代结晶学的建立阶段—— 劳厄的发现和X射线晶体学的诞生 1、X射线的发现 1895年，德国物理学家伦琴发现了一种新的射线， X－射线的实质是什么？ 是电磁波？还是粒子流？ 2、劳厄的晶体衍射实验(1912年) 劳埃，X射线衍射实验 索末菲(德国，孟宪大学)推测劳厄的科学设想。 厄瓦耳(晶体光学)，夫里德里克和尼平(X射线技术)的协 作, 1912年从CuSO4·5H2O晶体上获得第一张X光射线衍射照 片。 这一著名的实验发现 同时，证明了X射线是一种电磁波和晶体具有格子构造 两大科学前沿问题；同时促进建立了两个新学科： X射线晶体学 X射线光谱学 12 3、布拉格的理论和实验贡献 Cambridge 大学的 W.L.Bragg (son) Leeds大学的 W.H.Bragg (father) 在劳厄实验的工作基础上作了许多工作。特别 是W.L.Bragg在解释劳厄实验的劳厄方程中，推引出 目前X射线理论和实验最常用的布拉格方程，并且开 始了X射线晶体结构分析方面的工作。 13