求教三斜晶胞的体积求法 [复制链接]

晶胞参数abc αβγ
上次去听课有个老师说是abcsinαsinβsinγ
可是算起来感觉有点不对啊
求正解

V=abc*sqr(1-cos2α-cos2β-cos2γ+2cosαcosβcosγ)要这个？。。

※ 来源:·NEO化学吧手机版

图片:V.png

用空间张量算

想完全不动脑筋的话，就用行列式算。（度量矩阵的行列式是体积元的平方。）

    

描述:行列式

图片:volume.jpg

    

计算此3×3行列式，然后开根号就得到了晶胞体积。

弱问LS，行列式怎么求？

关于行列式怎么求，请看

http://www.math.umn.edu/~nykamp/m2374/readings/matrixdet/

再说一些什么是度量矩阵： n 维欧氏空间中取n 个（线性无关的）向量，把每个向量的坐标都写成列向量的形式，然后合并在一起，就是一个n*n 的矩阵 A。 A 称为坐标变换矩阵，A 的行列式就是这n 个向量张成的体积。

有时，A 本身并不知道，比如三斜晶胞那三个向量，只知道向量的长度和相互夹角，不容易直接写出向量的坐标，所以也不容易写出A. 这时可以稍微变通一下。定义A 的转置矩阵是A^T, 那么度量矩阵G=A^T*A. 很显然，G 的第i 行第j 列是第i 个向量与第j 个向量的内积，所以对于三斜晶胞，可以不用思考，直接写出G. G 的行列式是A 的行列式的平方，所以对G的行列式开根号就得到了体积。

如果不熟悉这些工具，可以先取 n=2, 用平面上两个向量做例子，很容易就理解了。

对G的行列式开根号就得到了体积。
是什么意思？

膜拜6L，完全看不懂。。。

打个比方，最简单的，比如平面上两个向量v1,v2, 长度分别是1，2，夹角是a，请问v1，v2 张成的平行四边形面积是多少？这个当然可以立刻报出答案，但我们用上面的行列式法来算。

此时，<v1,v1>=1, <v1,v2>=2 cos(a), <v2,v2>=4, <,> 表示内积，所以此时G 就是2×2 矩阵

图片:Untitled-1.jpg

G 的行列式是4-4 cos(a)^2=4 sin(a)^2. 开根号是2 sin(a), 这个结果就是平行四边形的面积。

2维时用行列式算当然是没有必要，但3维时这样算已经远比直接的向量分析快，3维以上时行列式算体积几乎是唯一的办法。