結(jié)晶學(xué)及礦物學(xué)

前言

　　《結(jié)晶學(xué)及礦物學(xué)》是結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)兩門課程的綜合教材。本版新編《結(jié)晶學(xué)及礦物學(xué)》教材，在繼承和發(fā)揚(yáng)原潘兆櫓主編的《結(jié)晶學(xué)及礦物學(xué)》（第一、二、三版）中形象直觀與實(shí)用性強(qiáng)的優(yōu)良傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合新形勢(shì)下對(duì)教學(xué)的新要求，加強(qiáng)了基礎(chǔ)理論的闡述，吸收了國內(nèi)外最新資料，進(jìn)行了全面的修訂，其中有不少內(nèi)容是新編的。該新版教材于2002年被教育部評(píng)為“普通高等教育‘十五’國家級(jí)規(guī)劃教材”。結(jié)晶學(xué)（也稱晶體學(xué)）是一門空間概念多、抽象思維強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是地質(zhì)、材料、物理、化學(xué)、分子生物學(xué)等學(xué)科的重要基礎(chǔ)，應(yīng)用面十分廣。各學(xué)科對(duì)結(jié)晶學(xué)中的空間概念的闡述方法不盡相同，有的注重形象直觀，有的注重?cái)?shù)學(xué)（群論）形式的邏輯推導(dǎo)。地質(zhì)類院校的結(jié)晶學(xué)教材多以形象直觀為特征；其他綜合性大學(xué)中的材料學(xué)、凝聚態(tài)物理等專業(yè)的結(jié)晶學(xué)教材以群論方法為主。這兩種教學(xué)方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，形象直觀的教學(xué)方法對(duì)建立晶體對(duì)稱理論中的空間概念是非常有幫助的，且對(duì)于初學(xué)者來說也是比較容易接受的；但它缺乏對(duì)空間轉(zhuǎn)換的理性認(rèn)識(shí)；群論教學(xué)方法可以對(duì)空間操作進(jìn)行運(yùn)算，提高對(duì)空間轉(zhuǎn)換的理性認(rèn)識(shí)，但如果空間概念還沒有建立起來，即使運(yùn)算技巧很熟練，也很難理解運(yùn)算過程中的真正空間含義。因此，怎樣發(fā)揮這兩種教學(xué)方式的優(yōu)點(diǎn)，怎樣找到這兩種教學(xué)方式的最佳結(jié)合點(diǎn)，應(yīng)是結(jié)晶學(xué)教學(xué)研究的重要方向。本版新編教材的結(jié)晶學(xué)部分，在發(fā)揚(yáng)原潘兆櫓主編的教材（第一、二、三版）形象直觀的傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了一些群論知識(shí)，在對(duì)空間概念進(jìn)行較詳細(xì)的形象直觀的說明后，輔以數(shù)學(xué)的推證過程，使學(xué)生們既了解空間過程所蘊(yùn)含的數(shù)理意義，又了解數(shù)學(xué)公式所代表的具體空間過程。以形象直觀的教學(xué)方法為主、為先，以群論教學(xué)方法為輔、為后，是本版新編《結(jié)晶學(xué)及礦物學(xué)》教材區(qū)別于其他同類教材最主要的特色。此外，本版新編教材還加強(qiáng)了極軸及其對(duì)晶體物理性能影響的內(nèi)容，這是晶體材料領(lǐng)域里的重要內(nèi)容；強(qiáng)調(diào)了“幾何單形”與“結(jié)晶單形”的區(qū)別，這是歷屆學(xué)生容易混淆的概念。

內(nèi)容概要

本教材是結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)兩門課程的綜合教材。上篇為結(jié)晶學(xué)（也稱晶體學(xué)），主要是以晶體的對(duì)稱——晶體定向——單形與聚形為主要線索，形象直觀地介紹了晶體形態(tài)宏觀對(duì)稱的基礎(chǔ)理論，以此為基礎(chǔ)簡(jiǎn)單地介紹了群論基礎(chǔ)及其在晶體對(duì)稱理論中的應(yīng)用；扼要地介紹了晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的微觀對(duì)稱理論知識(shí)；最后還介紹了有關(guān)晶體生長、晶體規(guī)則連生及晶體化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。下篇為礦物學(xué)，先介紹了礦物的成分、形態(tài)、物理性質(zhì)及研究方法等基礎(chǔ)知識(shí)，然后在礦物的晶體化學(xué)分類體系的基礎(chǔ)上，對(duì)各大類、類、族、種等不同分類級(jí)別的礦物進(jìn)行了歸納、對(duì)比、分析，重點(diǎn)對(duì)各大類、類、族礦物的共同的晶體化學(xué)原理基礎(chǔ)知識(shí)的闡述，而對(duì)具體某礦物種的資料性知識(shí)盡量精簡(jiǎn)。    本書的特點(diǎn)是既注重形象直觀又兼顧理性推導(dǎo)，既注重基礎(chǔ)理論又兼顧實(shí)用性，既注重體系的完整性又兼顧內(nèi)容的精簡(jiǎn)性。    本書可作為高等院校地質(zhì)類、珠寶類、材料類專業(yè)的大學(xué)生及有關(guān)科研人員使用，也可作為凝聚態(tài)物理、生命科學(xué)專業(yè)的科研人員的參考書。

書籍目錄

上篇 結(jié)晶學(xué)  第一章 晶體及結(jié)晶學(xué)  第二章 晶體的測(cè)量與投影  第三章 晶體的宏觀對(duì)稱  第四章 晶體定向與結(jié)晶符號(hào)  第五章 單形和聚形  第六章 群論基礎(chǔ)及其在晶體對(duì)稱理論中的應(yīng)用  第七章 晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的微觀對(duì)稱  第八章 晶體成長簡(jiǎn)介  第九章 晶體的規(guī)則連生  第十章 晶體化學(xué)簡(jiǎn)介下篇 礦物學(xué)  第十一章 礦物及礦物學(xué)  第十二章 礦物的化學(xué)成分  第十三章 礦物形態(tài)  第十四章 礦物的物理性質(zhì)  第十五章 礦物的成因  第十六章 礦物的鑒定和研究方法簡(jiǎn)介  第十七章 礦物的分類和命名  第十八章 自然元素大類  第十九章 硫化物及其類似化合物大類  第二十章 氧化物和氫氧化物大類  第二十一章 含氧鹽大類（一）——硅酸鹽類  第二十二章 含氧鹽大類（二）  第二十三章 鹵化物大類  第二十四章 我國發(fā)現(xiàn)的新礦物概述主要參考文獻(xiàn)附錄 礦物種名錄

章節(jié)摘錄

　　2.均一性因?yàn)榫w是具有格子構(gòu)造的固體，在同一晶體的各個(gè)不同部分，質(zhì)點(diǎn)的分布是一樣的，所以晶體的各個(gè)部分的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)也是相同的，這就是晶體的均一性（homogeneity）。但必須指出的是，非晶質(zhì)體也具有其均一性。如玻璃的不同部分折射率、膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率等都是相同的。但是如前所述，由于非晶質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)排列不具有遠(yuǎn)程規(guī)律，即不具有格子構(gòu)造，所以其均一性是統(tǒng)計(jì)的、平均近似的均一，稱為統(tǒng)計(jì)均一性；而晶體的均一性是取決于其格子構(gòu)造的，稱為結(jié)晶均一性。兩者有本質(zhì)的差別，不能混為一談。液體和氣體也具有統(tǒng)計(jì)均一性。3.異向性（各向異性）同一格子構(gòu)造中，在不同方向上質(zhì)點(diǎn)排列一般是不一樣的，因此，晶體的性質(zhì)也隨方向的不同而有所差異，這就是晶體的異向性（anisotropy）。如礦物藍(lán)晶石（又名二硬石）的硬度，隨方向的不同而有顯著的差別（圖1-12），平行晶體延長的方向（圖1-12中的AA）可用小刀刻動(dòng)，而垂直于晶體延長的方向（圖1-12中的BB）則小刀不能刻動(dòng)。又如云母、方解石等礦物晶體，具有完好的解理，受力后可沿晶體的一定方向裂開成光滑的平面，而沿其他方向則不能裂開為光滑平面。在礦物晶體的力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)等性質(zhì)中，都有明顯的異向性的體現(xiàn)，這些將在礦物的物理性質(zhì)一章中敘述。此外，晶體的多面體形態(tài)也是其異向性的一種表現(xiàn).無異向性的外形應(yīng)該是球形。

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無

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