group01 x01 同一物质的不同晶面大小、形状和个数可以不同，但是相应的晶面之间的夹角是固定不变的

同一物质的不同晶面大小、形状和个数可以不同，但是相应的晶面之间

的夹角是固定不变的

http://bjzc.org/lib/9/gljx/ts009059.pdf

人们对晶体(晶态固体)有记载的最早的定量研究，或许应该算是意

大利的斯丹诺(N．Steno)，1669 年他发现了晶面角守恒定律。该定律说：

同一物质的不同晶面大小、形状和个数可以不同，但是相应的晶面之间

的夹角是固定不变的。1784 年法国人阿羽依(R．J．Hauy)假设晶体可能

是由相同的单元-晶胞堆砌起来的，定量地证明了这个定律。

在现代原子学说的基础上，1855 年布拉伐(A.Bravais)提出了晶体的

空间点阵学说。按照这个学说，晶体是由原子或原子团周期性地在空间

中规则排列而成的。我们可以想象有一个三维空间的点阵，在每一点附

近有一个或一团原子，它们在各点的布局都是一模一样的。组成点阵的

最小单元连同它所拥有的原子或原子团便成为整个晶体的组成单元。晶

体点阵就是这些单元被许多空隙隔开的几何形体

点阵就是这些单元被许多空隙隔开的几何形体。通常是一个平行六面

体。布拉伐不仅提出了晶体的点阵学说，还证明了简单晶格只有14 种类

型。所谓简单晶格是指在点阵每一点附近只有一个原子的晶体。一般的

情况称为复式晶格。

对于复式晶格，1890 年俄国的费多洛夫和1891 年德国的熊夫利分别

独立地证明了只有230 个对称群，又称空间群。这里的对称群是指，由

旋转、平移和反演(或镜像)这些基本操作(运算)所组成(生成)的保持复

式晶格不变的群。我们在本书的前面部分已看到对称及描绘它的数学工

具群论在粒子物理理论发展中的重要性。然而，在历史上，晶体学可能

是最早运用群论工具的学科。虽然晶体的空间点阵学说在19 世纪末还只

是一种假设，但是以群论为基础的晶体几何学在那时却已完全建立起来

了。

由点阵结构，再考虑晶体的密度、晶体物质的原子量，人们不难大

致估算点阵的间隔-晶格常数。它大约是1A，也即10-8厘米的量级。

o

 

1895 年伦琴发现了X 射线。根据它产生的方式，人们认为它是一种波长

很短的电磁波，索末菲(A．Sommerfeld)从理论上基本上确定它的波长就

是A 的量级。1912 年，德国的劳厄(M．V．Lane)注意到了X 射线波长和

晶格常数是同一量级，从而发现了晶体的X 射线衍射现象，确证了晶体

的周期性点阵结构

X射线的产生[编辑]

X射线波长略大于0.5 nm的被称作软X射线。波长短于0.1纳米的叫做硬X射线。硬X射线与波长长的（能量小）伽马射线范围重叠，二者的区别在于辐射源，而不是波长：X射线光子产生于高能电子加速，伽马射线则来源于原子核衰变。
产生X射线的最簡單方法是用加速后的電子撞击金属靶。撞击过程中，电子突然减速，其损失的动能会以光子形式放出，形成X光光谱的连续部分，稱之為制動輻射。通过加大加速电压，电子携带的能量增大，则有可能将金属原子的内层电子撞出。于是内层形成空穴，外层电子跃迁回内层填补空穴，同时放出波长在0.1纳米左右的光子。由于外层电子跃迁放出的能量是量子化的，所以放出的光子的波长也集中在某些部分，形成了X光谱中的特征线，此稱為特性輻射。
此外，高強度的X射線亦可由同步加速器或自由電子雷射產生。同步輻射光源，具有高強度、連續波長、光束準直、極小的光束截面積並具有時間脈波性與偏振性，因而成為科學研究最佳之X光光源。