質問: 体心立体格子について わかりません。次の問題。 ナトリウムの結晶に関する記述のうち、誤っているのはどれか。ただし、ナトリウムの結晶は、単位格子が体心立体格子であり、質量数23の原子のみからなるものとする。 1 単位格子中には、自由電子は平均2個含まれる。 2 単位格子中には、陽子は平均22個含まれる。 3 結晶中のある原子に最近接している原子の総数は8個である。 4 結晶中のある原子に2番目に近い距離に位置する原子の総数は8個である。 たぶん 2 なのかなぁと思っていますが。
回答: #2様 格子振動によって単位立方格子当たりの原子の数が揺らぐことを考えているのであれば 「体心立方格子」という対称性自体が揺らいでいることになります。立方晶系であるということが成り立っていない場合も考えているということになります。 問い3の「最近接の原子の数が8個である」ということも成り立たなくなります。 「体心立方格子」いう対称性を確定させたのであれば「単位立方格子当たりの原子の数が2個である」というのは確定するのです。 原子は動かないとしても電子は動きます。それが「自由」電子です。