在美國(guó)有一個(gè)規(guī)模宏大的高科技工業(yè)園區(qū),它就是家喻戶曉的硅谷.人們之所以用硅來(lái)代表高科技,是因?yàn)樗陔娮庸I(yè)革命中有著極其重要的作用.盡管目前科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的半導(dǎo)體材料很多,并且在不斷地拓展它們的應(yīng)用領(lǐng)域,但是在當(dāng)今的電子工業(yè)中使用最多的半導(dǎo)體材料還是硅.硅在地殼中的含量?jī)H次于氧,居第二位.自然界中的硅幾乎都以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在著,是構(gòu)成礦物和巖石的主要元素.

  二氧化硅是一種堅(jiān)硬難熔的固體,自然界中二氧化硅的存在形式有二百多種,可分為晶體硅和無(wú)定形硅.在陽(yáng)光下,海灘上的沙粒閃閃發(fā)光,這是因?yàn)樯匙又杏性S多二氧化硅晶體,我們叫它水晶.

  純凈的水晶是無(wú)色透明的,它晶瑩剔透、斑斕奪目,如果其中含有雜質(zhì)就會(huì)呈現(xiàn)出各種美麗的色彩.如果水晶中含有少量的錳,就會(huì)呈現(xiàn)紫色,故稱紫晶;如果水晶中含有少量的碳,就會(huì)成為黑色且?guī)缀醪煌该鞯暮诰;如果水晶中含有少量的植物雜質(zhì),就稱為煙晶.有一種紫晶,在光照下呈現(xiàn)血紅色,這種水晶特別名貴,天主教羅馬教徒有個(gè)規(guī)矩,每當(dāng)一位新的羅馬教皇被選出時(shí),就要交給他一只用紫晶鑲嵌的戒指.世界上最大的一塊紫晶裝飾在英國(guó)女皇的皇冠上,這塊紫晶叫“阿美吉斯托斯”,希臘語(yǔ)的意思是“可使頭腦清醒”.

問(wèn)題:

(1)如果用一束光照射煙晶,從側(cè)面看會(huì)有什么現(xiàn)象呢?

(2)水晶為什么有如此美麗誘人的外表呢?

答案:
解析:

  (1)們會(huì)看到煙晶內(nèi)有一條光亮的通路,即丁達(dá)爾效應(yīng),這是因?yàn)闊熅且环N固溶膠.

  自然界的水晶有大有小,四川峨眉山上一座寺廟的大門,是用兩塊將近2米高的巨大水晶制成的.

  (2)偉大的化學(xué)家門捷列夫曾經(jīng)說(shuō)過(guò),二氧化硅的正確化學(xué)式不是SiO2,而應(yīng)是(SiO2)n,后來(lái)的X射線研究果然證明了門捷列夫的這一觀點(diǎn).在水晶中,二氧化硅形成巨型的大分子,氧和硅以一種很強(qiáng)的作用力相結(jié)合,空間伸展方式類似于金剛石.水晶的晶體是由二氧化硅不斷重復(fù)而形成的非常有規(guī)則的整齊的結(jié)構(gòu).正因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)是如此完美規(guī)則,才有如此美麗的外表.


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