光学的均一性是什么意思

光学均一性的定义是：同一块玻璃中，各部分折射率变化的不均匀程度。

进一步的，可根据均一性的程度将光学玻璃分为四类。

依据Ф/Ф0的比值，分 1 、 2 、 3 、 4 四类。即Ф/Ф0分别为 10 、11 、12 、15

胶体具有均一性。胶体体系的分散质粒子尺寸介于1nm-100nm，与浊液有别，胶体的粒子因尺寸更小，可以更加充分、稳定地分散在溶剂中，表现出类似于溶液体系的均一性。需要指出的是同一份胶体样本中，各个分散质的尺寸和结构并不完全一样，但这种差异并不能充分体现在宏观角度的观察中。

一定存放条件下，胶体也是具有稳定性的。主要原因有以下两点：

1，胶体带点，同类胶体粒子因带同种电荷，会互相排斥，因而不会聚沉。

2，因为粒子较小，因而处于快速布朗运动中，可对抗重力，导致粒子避免了沉淀。（根据爱因斯坦-斯托克斯公式，尺寸越小的胶体粒子运动速度越快）

浊液因粒子尺寸太大，因而无法保持稳定性。本质上大于100nm的粒子也会带电，但粒子间的电磁互斥力已经很难对抗粒子的质量惯性，无法阻止聚沉的发生。同时大粒子的布朗运动也不明显，难以对抗重力。

由于一切晶体内部质点的排列都遵循格子构造的规律而与其他物质相区别，因此所有晶体应该具有一些由格子构造所决定的共同区别于其他物质的性质，我们把这些性质称为晶体的基本性质。现简述如下。

1自限性

晶体的自限性（self-confinement）是指晶体在合适条件下生长时总能自发地形成具有一定凸几何多面体外形的性质。在晶体的凸几何多面体上，平整的面称为晶面，两个晶面的交线称为晶棱，晶棱汇聚成的尖顶称为角顶。晶面数（F）、晶棱数（E）和角顶数（V）的关系符合欧拉定律：

F+V=E+2

晶体的几何多面体形态，是晶体内部格子构造的外部表现。晶体外形上的晶面、晶棱与角顶，实际上对应着格子构造中的面网、行列及结点。晶体的格子构造及其所制约的凸多面体形态均服从于一定的结晶学规律。

应当注意的是，准晶体也具有自限性。

2均一性

晶体的均一性（homogeneity）是指同一晶体的任何部位其性质是完全相同的。例如，假定我们把一个晶体分成许多小晶块，那么每一块这样的小晶块的物理性质与化学性质都是相同的。这主要是因为在晶体的各个部分都具有相同的格子构造，也即各部分的质点分布相同，因此性质也相同。

若设在x处和x+x′处取得小晶体，则晶体的均一性可作如下数学表示：

F（x）≡F（x+x′）

这里的F为相应晶块的化学组成和物理性质。

必须注意的是，非晶质体也具有均一性，如玻璃的不同部分在折射率、膨胀系数、热导率等性质方面都是相同的。但非晶质体的这种均一性是统计意义上的、平均近似的均一性，称为统计均一性，它与晶体由内部格子构造决定的严格的结晶均一性有着本质的区别，而与液体和气体的统计均一性相似。

3异向性

晶体的异向性（anisotropy）指晶体的性质因观察方向的不同而表现出差异的特性。同一矿物在不同方向上其解理的发育程度存在明显的差别，这是晶体异向性最明显的例子。晶体的凸6多面体形态也是其异向性的表现。此外，晶体的刻划硬度，只要作精确的测定，都可以发现随刻划方向的不同而异，其中最明显的例子是蓝晶石。在平行蓝晶石晶体延长方向上，其摩斯硬度值约为4，而在垂直晶体延长方向上，其摩斯硬度值约为6，故蓝晶石又被称为二硬石。

由格子构造规律我们知道，晶体结构中质点排列方式和间距，在相互平行的方向上都是一致的，但在不相平行的方向上，一般来说都是有差异的。因此，当沿不同方向进行观察时，晶体的各项性质将表现出一定的差异，这就是晶体具有各向异性的根源。

4对称性

晶体的对称性（symmetry）是指晶体中的相同部分或性质在不同的方向或位置上有规律地重复出现的特性。我们常常可以看到，在一个晶体的不同方向出现形状和大小完全相同的晶面，这就是晶体外形上的一种对称性。其实，晶体内部质点在三维空间周期性平移重复排列本身就是一种微观的对称性，尽管晶体结构中质点的排列在不同方向上一般是有差异的，但并不排斥其在某些特定方向上的重复。因此，晶体的宏观对称性是其微观对称性的体现，是晶体最重要的性质，也是晶体对称分类的基础。有关晶体的对称性，将在第四章中作进一步的讨论。

5最小内能性

晶体的最小内能性（minimum internal energy）是指，在相同的热力学条件下，较之于同种化学成分的气体、液体及非晶体而言，晶体的内能最小。这从晶体熔融时要吸热、熔体结晶时会放热得到部分的直观证明。

晶体具有最小内能主要是因为，晶体内部质点在三维空间呈周期性重复的规律排列，这种规则排列是质点间的引力和斥力达到平衡的结果。在此情况下，无论是使质点间的距离增大或是减小，都将导致质点的势能增加。至于气体、液体和非晶质体，由于它们内部质点的排列是无规则的，因此质点间的距离不等于平衡距离，因而它们的势能比晶体大。这就意味着，在相同的热力学条件下，晶体的内能应为最小。

6稳定性

晶体的稳定性（stability）是指，对于化学组成相同但处于不同物态下的物质而言，以晶体最为稳定。例如，非晶体可以自发转化为晶体，释放出能量，而晶体不可能自发转化为其他物态。

晶体的稳定性是晶体具有最小内能的必然结果，而从根本上讲，它也是由晶体的格子构造规律所决定的。

晶体因其内部质点已达到平衡位置，具有最小内能，要破坏晶体的这种状态，就必须从外界吸收能量，如加热等。同时，由于使晶体中每个质点脱离平衡位置所需能量都是相等的，因此每种晶质体都有自己确定的熔点（非晶质体没有固定的熔点）。与此相反，无论气体、液体或是非晶质体，由于它们内部质点未达平衡位置，当使它们的质点趋向于规则排列而达到平衡位置，亦即向晶体转化时，必定会释放出多余的能量。所以，根据热力学定律，结晶态是最稳定的物态，它不会自发地转化为其他物态。

思考题及习题

1）晶体、非晶质体、准晶体有何区别？

2）结点间距、面网密度、面网间距之间有何联系？

3）如何根据晶体的格子构造解释其基本性质？

4）晶体不一定呈规则的几何多面体外形，这是否与晶体的自限性矛盾？

5）某些固体生长时可以自发地形成规则的几何多面体外形，这些固体肯定是晶体吗？为什么？

6）为什么晶体具有确定的熔点而非晶体不具有确定的熔点？

7）下图的左图和右图分别为石墨晶体结构中平行和垂直结构层的两种碳原子面。试分别以两图中的a，b，c为基点，画出对应的相当点分布图和面网并比较之。

石墨晶体结构中碳原子的分布

（据罗谷风，1985）

dna均一性与tm的关系：DNA的分子大小影响Tm值。DNA的长度越长，Tm值越大。

① 外部因素：pH、离子强度。pH过高或者过低都会降低Tm值。随着溶剂内离子强度上升，Tm值也随着增大。

②内部因素：DNA的碱基比例、DNA的均一性；在相同条件下，DNA内G-C配对含量高，其Tm值也高。DNA越均一，Tm值范围越窄。

组成

DNA是由重复的核苷酸单元组成的长聚合物，链宽22到26纳米，每个核苷酸单体长度为033纳米。尽管每个单体占据相当小的空间，但DNA聚合物的长度可以非常长，因为每个链可以有数百万个核苷酸。

生物体中的DNA几乎从不作为单链存在，而是作为一对彼此紧密相关的双链，彼此交织在一起形成一个叫做双螺旋的结构。每个核苷酸由可与相邻核苷酸共价键结合的侧链骨架和含氮碱基组成，两条链上的含氮碱基通过碱基互补以氢键相连。

百度百科-脱氧核糖核酸

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