Kisi Kristal 3D
Persamaan dalam simulasi ini
| N_corner | atom di sudut-sudut sel | masing-masing dipakai bersama oleh 8 sel yang bertemu di sana | |
|---|---|---|---|
| N_edge, N_face | atom di rusuk dan muka | satu rusuk dipakai bersama oleh 4 sel, satu muka oleh 2 | |
| Z | atom per sel satuan | 1 untuk kubus sederhana, 2 untuk pusat badan, 4 untuk pusat muka; untuk garam, satuan rumus per sel |
Dengan nilai saat ini:
| M | massa molar satu satuan rumus | untuk NaCl, 22,99 + 35,45 = 58,44 g/mol | |
|---|---|---|---|
| N_A | tetapan Avogadro | 6,022 × 10²³ per mol | |
| V | volume sel | a³ untuk sel kubus; (√3 ÷ 2) a² c untuk sel heksagonal | |
| ρ | massa jenis kristal | pengukuran a dengan sinar-X bersama massa jenis memberikan salah satu nilai awal N_A yang terbaik |
Dengan nilai saat ini:
| r | jari-jari tiap atom atau ion | jari-jari logam untuk logam, jari-jari ion untuk NaCl dan CsCl, jari-jari kovalen untuk sfalerit dan intan | |
|---|---|---|---|
| kemasan | bagian sel yang diisi bola-bola | 52% kubus sederhana, 68% pusat badan, 74% pusat muka dan heksagonal rapat, nilai terbesar yang bisa dicapai susunan bola yang sama besar |
Dengan nilai saat ini:
| h, k, l | indeks Miller | bidang-bidang memotong rusuk sel di a ÷ h, a ÷ k, dan a ÷ l; angka 0 berarti bidangnya sejajar dengan rusuk itu | |
|---|---|---|---|
| d | jarak antarbidang | jarak antara bidang-bidang bertetangga dari keluarga yang digambar kuning |
Dengan nilai saat ini:
| λ | Panjang gelombang sinar-X λ | harus lebih pendek dari 2d, kalau tidak bidang-bidang tidak bisa memantulkannya pada sudut berapa pun | |
|---|---|---|---|
| θ | sudut Bragg | sudut antara berkas dan bidang; detektor berada pada 2θ dari berkas | |
| n | orde pantulan | pantulan (2 2 2) adalah orde kedua dari (1 1 1): bidang-bidangnya berjarak setengahnya |
Dengan nilai saat ini:
| x_j, y_j, z_j | position of atom j as fractions of the cell edges | atom di antara bidang-bidang menghamburkan tidak sefase dengan atom yang ada di bidang | |
|---|---|---|---|
| f_j | faktor hamburan atom j | kira-kira jumlah elektron Z pada sudut kecil, makin kecil pada sudut besar; di sini f = Z e^(−2s²) ÷ (1 + 3s²), s = sin θ ÷ λ dalam Å⁻¹ | |
| F | faktor struktur | jika F = 0 pantulan itu hilang: besi pusat badan tidak punya puncak (1 0 0), karena atom di tengah meniadakan atom di sudut |
Dengan nilai saat ini:
Cara memakai Kisi Kristal 3D
- Pilih sebuah struktur. Sel satuan digambar dengan atom-atom dari contoh nyata, pada konstanta kisi terukurnya, dan hasilnya menghitung atom per sel (sudut dipakai bersama 8 sel, rusuk 4, muka 2) serta menampilkan bilangan koordinasi, jarak tetangga terdekat, fraksi kemasan, dan massa jenis di samping massa jenis terukur. Ganti ke pengisi ruang untuk melihat atom dalam ukuran sebenarnya, atau potong di muka-muka sel untuk melihat bagian tiap atom sudut yang termasuk dalam sel itu.
- Atur indeks Miller h, k, dan l. Bidang-bidang dari keluarga itu digambar kuning, atom yang ada di atasnya menyala, dan hasilnya memberikan jarak d serta sudut 2θ tempat bidang-bidang itu memantulkan sinar-X menurut hukum Bragg. Beberapa pilihan hilang, misalnya (1 0 0) pada besi pusat badan, karena atom di antara bidang menghambur tepat berlawanan fase; untuk jarak yang kecil, panjang gelombangnya terlalu panjang untuk dipantulkan sama sekali.
- Lihat detektor menyapu dari 0 sampai 150°: berkas merah masuk, berkas kuning keluar dengan sudut yang sama terhadap bidang dan menjadi terang saat beda lintasannya bilangan bulat kali panjang gelombang. Grafik di bawah menampilkan pola serbuk lengkap. Geser konstanta kisi untuk melihat massa jenis dan puncak bergeser, dan ganti ke radiasi molibdenum untuk melihat lebih banyak puncak. Kalkulator Massa Molar memberikan massa yang dipakai dalam massa jenis.
Pertanyaan umum
Apa itu sel satuan?
Kotak atom terkecil yang membangun seluruh kristal bila diulang ke segala arah, seperti ubin. Sel kubus dijelaskan oleh satu panjang, konstanta kisi a; sel heksagonal magnesium butuh dua, a dan c. Jumlah atom per sel, Z, menghitung tiap atom sudut sebagai seperdelapan, tiap atom rusuk sebagai seperempat, dan tiap atom muka sebagai setengah, karena sel-sel tetangga memakainya bersama.
Bagaimana menghitung massa jenis kristal?
Bagi massa atom dalam satu sel dengan volumenya: ρ = Z M ÷ (N_A a³). Untuk tembaga, 4 × 63,55 g/mol ÷ (6,022 × 10²³ × (361,5 pm)³) = 8,94 g/cm³, dibandingkan 8,96 hasil pengukuran. Jika dibalik, persamaan yang sama memberikan salah satu nilai awal tetapan Avogadro yang paling teliti.
Apa itu indeks Miller?
Tiga bilangan bulat (h k l) yang menamai satu keluarga bidang sejajar: bidang-bidang itu memotong rusuk sel di a ÷ h, a ÷ k, dan a ÷ l, dan angka 0 berarti bidangnya sejajar dengan rusuk itu. Pada kristal kubus jaraknya d = a ÷ √(h² + k² + l²). Kristal heksagonal sering memakai empat indeks (h k i l), dengan i = −(h + k).
Mengapa beberapa pantulan sinar-X tidak muncul?
Hukum Bragg menyatakan kapan gelombang dari satu keluarga bidang sefase, tetapi atom di antara bidang-bidang itu juga menghambur. Pada besi pusat badan, atom di tengah sel berada tepat di tengah antara bidang-bidang (1 0 0) dan meniadakannya, sehingga faktor struktur F nol dan tidak ada puncak. Puncak mana yang hilang itulah yang membuat difraksi sinar-X bisa membedakan jenis kisi.
Katanya WebGL dimatikan.
Tampilan 3D memerlukan WebGL, yang dimiliki semua browser terkini. WebGL bisa nonaktif jika akselerasi perangkat keras dimatikan di pengaturan browser, atau karena driver grafis yang sangat lama. Nyalakan akselerasi perangkat keras, atau coba browser lain.
Apakah ada yang diunggah?
Tidak. Simulasi digambar oleh browser Anda sendiri dengan WebGL; tidak ada yang dikirim ke mana pun, dan simulasi tetap berjalan offline setelah halaman dimuat.