题目
下面是某立方晶系物质的几个晶面,其中面间距最大的是:( )A. (111)B. (100)C. (200)D. (121)
下面是某立方晶系物质的几个晶面,其中面间距最大的是:( )
A. (111)
B. (100)
C. (200)
D. (121)
题目解答
答案
B. (100)
解析
本题考查立方晶系晶面间距的计算及比较。解题思路是先明确立方晶系晶面间距的计算公式,然后分别将各选项晶面的密勒指数代入公式计算出对应的面间距,最后比较这些面间距的大小,从而得出面间距最大的晶面。
具体计算过程
- A选项(111)晶面:
已知立方晶系晶面间距公式为$d_{hkl} = \frac{a}{\sqrt{h^2 + k^2 + l^2}}$,对于(111)晶面,$h = 1$,$k = 1$,$l = 1$,则$h^2 + k^2 + l^2 = 1^2 + 1^2 + 1^2 = 3$,所以$d_{111} = \frac{a}{\sqrt{3}}$。 - B选项(100)晶面:
对于(100)晶面,$h = 1$,$k = 0$,$l = 0$,则$h^2 + k^2 + l^2 = 1^2 + 0^2 + 0^2 = 1$,所以$d_{100} = \frac{a}{\sqrt{1}} = a$。 - C选项(200)晶面:
对于(200)晶面,$h = 2$,$k = 0$,$l = 0$,则$h^2 + k^2 + l^2 = 2^2 + 0^2 + 0^2 = 4$,所以$d_{200} = \frac{a}{\sqrt{4}} = \frac{a}{2}$。 - D选项(121)晶面:
对于(121)晶面,$h = 1$,$k = 2$,$l = 1$,则$h^2 + k^2 + l^2 = 1^2 + 2^2 + 1^2 = 6$,所以$d_{121} = \frac{a}{\sqrt{6}}$。
比较$d_{111} = \frac{a}{\sqrt{3}}$,$d_{100} = a$,$d_{200} = \frac{a}{2}$,$d_{121} = \frac{a}{\sqrt{6}}$的大小。
因为$\sqrt{3}\approx1.73$,$\sqrt{6}\approx2.45$,所以$\frac{1}{\sqrt{6}}\lt{}\frac{1}{\sqrt{3}}\lt{}\frac{1}{2}\lt{}1$,即$d_{121}\lt{}d_{111}\lt{}d_{200}\lt{}d_{100}$。