Question

辨别晶体与非晶体

Answer 1

    光学课上有些同学在x射线衍射时有的同学还不知道晶体的分类，做为物理专业的我有必要科普一下。

    非晶的物质有很多，生活中常见的非晶体有：玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等。那么究竟什么是非晶体呢?认真看完你就知道了。

    非晶体是指结构无序或者近程有序而长程无序的物质，组成物质的分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性排列的固体，它没有一定规则的外形。从定义上看我们不难想象非晶的分子排列以及性质。非晶体的物质性质在各个方向上都是相同的（简称“各向同性”）就是因为他分子结构排列无序导致的，因此一般情况它不能用来做导电流体，其原因是原子核对其最外层电子的束缚作用大导致核外电子挣脱原子核的束缚难，不易形成定向移动的电子（即绝缘体）。值得注意的是导体与绝缘在一定条件下是可以相互转化的，这里不加以解释。

    在物理上研究某种物质除了研究他性质还会从它的特征。那么揭下来我就要说的是非晶的特征，或许你会觉得我啰嗦，但是我还是要说。非晶体没有固定的熔点，随着温度升高，物质首先变软，然后由稠逐渐变稀，成为流体，具有一定的熔点，是一切晶体的宏观特性简单来讲非晶体在液化过程中温度一直随着时间的变化而变化。切记这一点对初高中的同学很有帮助因为他区别晶体与非晶体的主要特征。

    晶体和非晶体有着本质上的区别，因为他们的分子结构排列不同以及晶体分子呈空间有规则周期性排列。常见的晶体有：石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精等。

    晶体是由大量微观物质单位（原子、离子、分子等）按一定规则有序排列的结构的固体。中学阶段仅学了晶体的“各向异性”即晶体的物质性质在各个方向上都是不同的，因此它可以用了制作电视等需要分颜色的的电器导体，当然它本身就是导体（最外层电子容易摆脱原子对它的束缚）。在光学中还会学到它的另一个性质：晶体可以使X光发生有规律的衍射，且宏观上能否产生X光衍射现象，是实验上判定某物质是不是晶体的主要方法。 晶体宏观上分为：单晶体、多晶体、液晶三类。

    单晶体具有一定的几何外形；具有固定的熔点；具有有各向异性的特点。因此一般情况眼睛x射线衍射都选取它。

    多晶体是由许多杂乱无章的排列着的小晶体组成的，这样的物体叫多晶体。一般来说多晶体是各向同性的，但单个小晶体仍是各向异性。但是在x射线衍射中也会把它打成粉末进行实验。

    有趣的是液晶（这里不加以解释，因本文仅仅是科普晶体与非晶体的辨别）也具有“各向异性”，现在我们家里的液晶电视等就是利用液晶“各向异性”的性质。