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什么是晶体?

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  你见过下雪吗?你曾经用手捧过雪花吗?雪花是冰做的,用显微镜看的话,你可以发现雪花的形状很有规律。做饭时用到的盐粒和砂糖,都是形状相似的小颗粒。它们和雪花都有关系,因为它们都是晶体。

  晶体的形状、大小和颜色各不相同。在地球深处的岩浆里就会产生许多晶体。不信你可以看一看岩石,这些来自岩浆的石头里就蕴含着许多晶体。

  大自然里有许多晶体,比如石英、金刚石、冰、干冰、铁、铜、铝都是晶体,不过它们中的一些是分子晶体,一些是原子晶体,一些是金属晶体。我们在实验室和工厂里也可以制造晶体。

  晶体是由原子构成的,原子以特定的方式排列,比如对称排列,那么就能形成晶体。如果科学家发现某种固体中原子的排列有某种规律——或者说周期性,也就是能够不断重复自己的话,那么这种固体就是晶体,原子形成的规则的小格子就被叫做晶格。

  如果某个固体里的原子排列没有什么规律,那么这种固体就叫非晶物质,或者说无定形体。玻璃就是一种无定形体,玻璃中的原子排列乱糟糟的,并没有什么规律,没有形成一格一格的小房子——晶格。实际上,玻璃内部的分子排列就像液体那样没什么规律。

  如果我们理解某种固体材料的结构,,那么我们就能够更好地理解这种材料的性质,比如它能不能导电、导热,并且更好地利用它。

  其实,晶体这个概念并不是最近才被提出的,几百年前人们就意识到一些固体有着特殊的规律结构。因为一些固体碎了以后,碎末的形状也总是很有规律,它们实际上就是晶体。你看砂糖的样子不都是很规整的吗?

  不过,直到20世纪早期,科学家们才用X光对晶体进行了近距离观察。英国物理学家威廉·亨利·布拉格和他的儿子是首先用X光技术观察晶体结构的人,他们曾经观察过盐等常见的晶体。

  你在家里也可以观察晶体哦。你可以把蛋壳一分为二,你还需要一些明矾、水和色素。

  那要怎么做呢?先在蛋壳里面涂一些胶水,然后撒上一些明矾,放一个晚上。第二天,你要在一个大罐子里倒上两杯滚水,大约等于两袋牛奶的量,接着加入一杯明矾,最后添一些色素。

  当水冷却以后,把粘着明矾的蛋壳丢进去。接着你就可以看到蛋壳上慢慢长出晶体的绚丽过程了。

  最后,你就会得到一个漂亮的晶洞啦,它就像水晶矿一样闪闪发光。

  编译 七君