计算立方晶体系统的每个晶胞的粒子数
我们大部分时间都被固体所包围，我们比液体和气体更频繁地使用固体。对于各种应用，我们需要具有广泛特性的固体。这些特性是由组成粒子的性质和它们之间存在的结合力决定的。因此，研究固体的结构至关重要。
固体分为两种类型：结晶和无定形。本文将教我们更多关于结晶固体的知识。结晶固体的特征在于组成颗粒的规则和重复图案。晶体中组成粒子的三维排列称为晶格，如果用图表表示的话，每个粒子都表示为一个点。
晶格的最小部分，当在不同方向重复时，会产生整个晶格。单元格分为三种类型：
- 原始单位单元
- 以身体为中心的单位细胞
- 面心单元
晶胞中的粒子数
我们知道，任何晶格都是由大量的晶胞组成的，每个晶格点都被一个构成粒子（原子、分子或离子）占据。现在让我们确定每篇文章的哪个部分属于哪个单元格。为简单起见，我们将考虑三种类型的立方晶胞并假设构成粒子是原子。
- 原始立方晶胞
在图（a）中，每个小球仅代表占据该位置的粒子的中心，而不是其实际大小。这种结构称为开放结构。在开放结构中，粒子排列更容易遵循。图（b）显示了具有实际粒度的晶胞的空间填充表示。
由于每个立方晶胞的角上有 8 个原子，因此一个晶胞中的原子总数为 -
简单立方晶胞中的原子数=（角数）×（每个晶胞中原子的一部分）
= (8)×(1/8)
= 1 个原子。
- 体心立方晶胞
体心立方 (bcc) 晶胞的四个角各有一个原子，中心有一个原子。可以看出，物体中心的原子完全属于它所在的晶胞。
因此，在体心立方 (bcc) 晶胞中，原子存在于晶胞的所有角落和体心。
每个晶胞的原子总数 = 角原子 + 体中心原子
= (8 个角 × 1/8 每个角原子) + (1 个原子在体中心)
= 8 × 1/8 + 1
= 1 + 1
= 2 个原子。
面心立方晶胞
面心立方 (fcc) 晶胞在立方体的所有角和所有面的中心都有原子。面中心的每个原子由两个相邻的晶胞共享，每个原子只有一半属于一个晶胞。
因此，面心立方 (fcc) 晶胞在晶胞的所有角和所有面上都有原子。
每个晶胞的原子总数 = 角落的原子 + 晶胞表面的原子
= (8 个角 × 每个角原子 1/8) + ( 6 个面 × 每个面原子 1/2)
= 8 × 1/8 + 6 × 1/2
= 1 + 3
= 4 个原子。
已解决的问题
问题1：固体为什么是刚性的？
回答：
Solids are rigid because the constituent particles of solid has fixed position and there is no relative motion between the particles.
问题2：什么是格点及其意义？
回答：
The position of a specific constituent in the crystal lattice is denoted by the lattice point. This lattice point can be an atom, an ion, or a molecule. The shape of a crystalline solid is determined by the arrangement of the lattice points in space.
问题3：举一个结晶固体的例子？
回答：
Example of crystalline solids are salt (Sodium Chloride), Quartz, Diamond, etc.
问题4：面心立方晶胞在以下位置存在多少个原子-
- 在角落，
- 在面孔和
- 在中心
回答：
In face-centred cubic unit cell we know that atoms are present at all the corners and at all the face of unit cell.
- Number of atom at corners = 8 corner × 1/8 per corner atom = 8 × 1/8 = 1 atom at corner
- Number of atom at face = 6 face × 1/2 per face atom = 6×1/2 = 3 atoms at face of unit cell
- Number of atom at center = 0 (because in face-centred cubic unit cell no atom is present at center).
问题 5：定义晶胞的参数是什么？
回答：
The parameters that define a unit cell are as follows:
- unit cell dimensions along three edges: a, b, and c.
- the second parameter is the angles α, β and γ between the edges.