《教練的大腦》
這一本書其實是一本關於大腦結構與功能的科普書
教練“Coach” 的定義是協助客戶找到內在價值, 賦能激勵, 以及打造新行為, 並協助客戶解決自身的問題. 但是由於很多時候我們的思維深受大腦活躍狀況的影響, 因此本書的前面一半 (也是我讀的最痛苦的一半), 作者為我們介紹了大腦不同區塊的功能, 因此在與客戶的互動過程中, 對於他的一些反應, 思路, 與情緒, 就可以有更深一層的理解, 同時也讓教練本身可以更高效地利用特定的溝通技巧來協助對方. 例如, 在與客戶討論如何建構一個新習慣時, 如果預先知道大腦哪一些部位會對於新習觀產生影響之後, 就可以基於這些信息來確認制定課程的方向
我們很快地認識一下大腦的區域與其功能:
1. 前額葉皮層:是腦部的命令與控制中心, 負責注意, 處理外部信息, 是大腦最高層級的認知部位. 在進化過程中, 屬於最後發展出來的部分 (靈長腦). 這個部位涉及: 執行, 計畫, 決策, 串連思想與行為的一至性與調節社會行為. 而在壓力之下, 這個區域的運作會大打折扣
2. 基底核: 負責認知與情感, 多巴胺是這個部位最重要的訊息傳導物質. 正向的行為成功以及健康的生活 (飲食與睡眠) 有利於多巴胺水平的提高, 對於行為改變有正向的效果
3. 紋狀體和伏隔核: 紋狀體可以說是大腦皮質與基底核的中繼站, 將皮質接收到的訊息往內傳導到基底核, 而伏隔核則是與快樂, 獎賞, 衝動與安慰的效果有關. 教練可以在與客戶溝通的過程中, 給予適當的回饋, 激發他的動機, 並且瞭解他的價值觀, 透過正確的目標建立方式 (SMART) 讓他維持鬥志
4. 島葉皮層: 左右腦各有一個島葉, 負責控制內臟與軀幹的感覺. 島葉又與杏仁和緊密連結, 負責影響人類的情感, 知覺, 意識, 管理認知功能與人際關係. 根據科學研究發現, 有冥想習慣的人右島葉會較厚, 專注力也更強.
5. 杏仁核: 為邊緣系統的一部分, 與情緒的產生有著重要的關係, 在面對”戰或逃” 的威脅時會特別活躍, 而在極度專注時會穩定的運作. 因此教練對於客戶創建積極體驗, 與克服對某件事的恐懼感方面需要特別的注意
6. 前扣帶皮層: 負責處理衝突與檢測錯誤. 前扣帶皮層會將錯誤與獎勵結合, 並開發出有價值的選項. 在人們極度疲勞時, 前扣帶皮層功能會下降. 因此教練應該要不斷觀察客戶的疲勞程度與壓力控管技巧, 以幫助他們可以在正確的時機做出正確的判斷
7. 下丘腦: 下丘腦是人體內分泌的中央控制塔台, 在動物的實驗中, 激活了白老鼠的下丘腦, 令牠們的平均壽命增加了20%. 反過來說, 假如焦慮, 壓力, 不良習慣, 與睡眠障礙都會抑制下丘腦的運作. 因此客戶在生活中的其他層面也是教練需要關注的重點
8. 海馬體: 整合信息, 儲存短期記憶. 與杏仁和共同為邊緣系統的一部分. 在憂鬱症與老年癡呆症患者的大腦中發現海馬體嫉妒的萎縮, 而近年發現, 學習, 有氧運動與冥想都可以有效地增強海馬體的功能與體積 (反之, 過高的血清皮質醇的濃度則對海馬體有害)
接下來是相關的賀爾蒙:
1. 皮質醇: 又稱可體松, 大家應該對他耳熟能詳了. 皮質醇在面對威脅時會釋放, 其功能在利用血糖, 提升血壓與心率, 降低疼痛感. 一般來說, 皮質醇水平在清晨接進清醒時會逐漸升高, 在晚上睡眠時會降到最低. 但是假如客戶長期處於高壓的狀態之下, 則會導致皮質醇高居不下, 近一步產生心理與生理的傷害. 教練應該需要與客戶仔細討論壓力源, 以漸少皮質醇的反應. 有新研究發現, “笑” 是一項降低皮質醇最有效的武器
2. 多巴胺: 主導思維與行為, 情感, 與獎賞. 而一般對於某件事物的成癮, 也與多巴胺有關. 由於多巴胺的釋放會讓人在即刻體驗到愉悅感, 因此在面對某些決定時, 大腦會驅使人們做出短期就可以立即獲得好處的決定. 而打造一項新習慣時, 可以將客戶喜歡的行為放在要建構的新習慣之後, 當作一個獎勵, 那麼這個新習慣的執行就會讓客戶更加的有動力, 這一點在 “原子習慣” 一書裡面也有提到
3. 催產素: 會讓人產生幸福感與信任感. 由腦下垂體分泌, 可以降低血壓與焦慮, 增加積極的社交行為 (與皮質醇是反向效果). 催產素有抑制杏仁核活躍的效果, 並可以預測威脅, 調節恐懼. 在和諧的人際關係中, 可以提高催產素的水平, 近而提升彼此的信任感 (反之亦然). 所以創造一次令人愉悅的交談, 可以大大提升彼此的合作默契, 我們也可以與客戶思考, 如何實際應用在工作與家庭之中
4. 腎上腺素: “戰鬥與逃跑”反應的主導者, 與皮質醇不同的是, 腎上腺素是速效激素, 強烈影響交感神經的運作. 腎上腺上的釋放會讓人產生鬥志, 燃起動機, 與皮質醇不同. 我們應當與客戶討論, 如何看待一的壓力, 如果把它視為一個挑戰, 那麼腎上腺素水平會提升, 但是假如把它視為一個威脅, 皮質醇水平則會變高
5. 血清素: 由色胺酸組成的神經傳導物質, 是讓人類產生幸福感的最主要賀爾蒙. “感恩”是一個提升血清素最好的方式, 而教練可以帶著客戶來探討未來理想的生活場景, 以增強他們對於幸福的渴望
6. γ-氨基丁酸與谷氨酸:γ-氨基丁酸可以使人平靜, 幫助睡眠; 而谷氨酸則會讓人產生興奮, 並參與記憶與學習的過程. 研究發現, 在壓力極大的人們大腦中, 由於高濃度的皮質醇水平, 谷氨酸也會跟著提升, 而γ-氨基丁酸跟著下降, γ-氨基丁酸不足也與物質濫用和憂鬱症的形成有關
我們的大腦細胞神經元具有可塑性, 根據我們的思考, 決策與行為, 會強化或是弱化某一些神經連結. 例如, 有些讓你不順心的事情, 越是放在心裡, 越會揮之不去, 因為反覆回想這一件事會強化跟這一件事相關的神經連結, 連帶讓大腦相關的區域與賀爾蒙開始運作; 反過來說, 如果我們可以對一件正面的事物不斷地重複思考, 也會提升我們對於這一件事情的主導. 王導電影 “一代宗師”的台詞:念念不忘, 必有迴響就是最好的說明. 除了思考模式, 舉止, 習慣,以及環境都會影響神經通路與突觸的變化. 所以我們對於客戶的行為改變, 不能只停留在口頭上的曉以大義, 必須要與他外在面對的整體一起考慮
在1960年, 腦科學家米勒提出了“工作記憶”的概念: 人類的大哪只能同時控制7個加減2的任務同時執行, 因為海馬體的短期記憶容量有限. 因此假如在學習新事物/行為時, 給予太多任務, 不但會讓人記不住, 反而會引發客戶的過度焦慮與分心, 另一方面, 如果我們無法專注, 近一步會影響我們的工作記憶. 也就是說如果我們急於求成, 一下子跟客戶訂定太多計劃, 或是給予過多的指導, 反而容易導致他們不擔心的沒學到, 舊的也忘光光. 所以計畫的擬定與執行的節奏非常重要
在本書中, 作者提及關於教練技術 “Coaching Skill”方面提出了幾個最重要的部分, 我也覺得很受用:
意志力: 意志力雖然會因為客觀因素所影響, 但是可以被增強的. 我們可以在客戶狀況好的時候給他一個挑戰, 有效提升他的自信心, 有助於強化意志力
習慣: 請客戶分享覺得過去阻礙他們成長的幾個習慣, 以了解困擾他們行為改變的障礙在哪裡? 然後, 利用可行的方法逐步打造新的習慣, 並且妥善利用刺激控制的技巧
樂觀: 鼓勵客戶以積極視角自我的改變, 但是提醒他們有可能因為過度樂觀所忽略的細節
目標:探索價值觀, 建立具體的目標, 透過GROW溝通技巧, 以打造SMART的步驟
正念: 關注當下, 以第三者的視角來看待自己的問題, 客觀的分析狀況. 正念引導可以提升專注力, 減輕壓力, 並獲得更好情緒掌控能力 (練習冥想)
心流: 幫助客戶認識 ”心流”, 並探索他們可以觸發心流狀態的事物
動機: 在TTM模型裡面, 一在強調了動機的重要性, 而科學家也發現, 激發客戶的動機可以大大提升他們多巴胺的釋放. 因此在建立任何新習慣之前, 花時間探索動機是一件非常必要的課題
這本書裡其他的章節, 討論了如何將上述一些重要概念串聯運用, 同時也說明了大腦不同的區塊是如何的相互合作會是對抗.. 這本書好的地方是把大腦的功能性解剖與教練工作連結在一起, 讓我可以有另一個層面的了解. 缺點是裡面舉例的很多心理學實驗, 要不是只是提到名字, 要不是只有簡單的描述, 讓我沒辦法100%的知道這些實驗的全貌, 比起理論,這些實驗才是最有意思的! 算是我認為這本書美中不足的一點
同時也有3部Youtube影片,追蹤數超過1,070的網紅HOWTO PLAY,也在其Youtube影片中提到,心心積木 CROSS BLOCK[How to play #益智玩具071] 這次要介紹榮獲美國堤利威格玩具獎 的!!! 心心積木 讓大人小孩都愛不釋手 玩具好玩特點 + 多種顏色有36片跟102片裝 102片多了白跟藍兩種顏色 + 積木上面有四個神祕的小愛心以及中間的十字設計 輕...
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特斯拉設計自主晶片D1與超級電腦Dojo成為未來利器
特斯拉發布了一款客製化晶片D1,可用於數據中心訓練人工智慧網路。D1完全由特斯拉內部設計,該公司正在使用該晶片來運行其超級電腦Dojo。
特斯拉非常重視整個硬體的模組化。
下一步是特斯拉的“訓練圖塊(training tile)”,這是一個小於1立方英呎的楔形塊,包含25顆D1晶片。訓練圖塊的運行類似於晶片本身的模組化方式:電源和冷卻通過圖塊的頂部進行,允許其四個側邊配備專為最大頻寬設計的高輸出連接器。
超級電腦Dojo絕對是特斯拉人工智慧日的最大看點,採用了創新的架構,將運算力分佈在複雜的網路結構中,實現了極高的運算力、高頻寬、低延遲的網路吞吐量。其擁有120個訓練單元、3000顆D1晶片、超過100萬個訓練節點的機櫃模型ExaPOD。....
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這幾天的限動跟貼文已經好多人問了😆
沒錯,就是摸肚肚小立方喔!
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每次帶提老闆出門就是一場戰爭...
因為這位公主每次走三步就不想走了!!!
以前都是把拔抱好抱滿,
不然就是便攜寵物袋背起來...
現在有了秘書 + 馬麻肚子裡的二號秘書,
把拔每次都上演左手抱犬右手抱人的大力士場面😆😆😆
我是真心覺得捨不得啊...
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然後用之前的寵物推車都會碰上顛簸的問題,
牽著小孩時推車突然抖一下真的很恐怖,
也一直在尋覓適合我們的新推車...
感謝 摸肚肚Mododo
給我們試乘這台 #小立方寵物推車,
整個遛孩好感體驗大大上升👍
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不但穩固還能折起來,簡直超強!
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#用買嬰兒推車的角度去試用了🤣
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於是我們帶著愉快的心情出門散步了~~
沒想到秘書走了一下就吵著也要上車🤦
11公斤的秘書 + 6公斤的老闆,
就這樣坐在車裡一路吸引路人的目光...
#重點是空間很大_他們兩個坐著都不會擠
#而且真的很穩_秘書動來動去也不會晃
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從此以後,只要帶小立方出門,
秘書跟老闆都沒人要下來走路了🤣🤣
這台真心覺得相見恨晚!!
體心立方結構 在 HOWTO PLAY Youtube 的精選貼文
心心積木 CROSS BLOCK[How to play #益智玩具071]
這次要介紹榮獲美國堤利威格玩具獎 的!!!
心心積木 讓大人小孩都愛不釋手
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輕鬆組裝立方體 和別的積木沒有的愛心卡固結構
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體心立方結構 在 賢賢的奇異世界 Youtube 的精選貼文
#生命之花 #神聖幾何 #Floweroflife
各位大家好,歡迎來到HenHenTV的奇異世界,我是Tommy
大家知道什麼叫神聖幾何嗎?英文裡面就叫做Sacred Geometry,是一個非常古老的科學,而生命之花也是神聖幾何裡面的其中一種,謝謝網友Ngasi Leung留言建議我講生命之花,這個也是能讓我們腦洞大開的主題哦~
如果你是第一次看我影片,我影片主要的題材就是稀奇古怪,靈異,外星人和UFO,或是一些神秘但卻科學無法解釋的東西,如果你也喜歡研究這些奇異主題,歡迎你訂閱HenHenTV。
好!我們開始吧!
神聖幾何,是由新紀元活動開始的,New Age Movement在1970-80年代開始的,這個活動所牽涉的範圍非常的廣,有神秘學,替代療法還有綜合其他宗教的元素和環保主義,這個活動融合了東方和西方的思想,把許多的觀念和科學融合在一起,就產生了神聖幾何學,
其實並不可以說是產生,而是這個形態一直都存在宇宙萬物當中,是宇宙所有物體最原始的能量模式。到最後發現,原來很多生命/物體的能量模式都是相同的,所以這個神聖幾何就是去探索,解釋,統一和研究宇宙萬物的能量。
他們相信上帝在創作宇宙萬物,是根據幾何平衡來創造世界的,很多科學家或哲學家都有發現這些共同點,例如普魯塔克講過:柏拉圖說上帝是一直不停的幾何化的,而現代的數學家改編了這句話,稱之為‘上帝算數’
根據Steven Skinner博士的書有講到,神聖幾何是研究大自然的物體根源,很多生物的形態都是和幾何學有關,例如好像是鸚鵡螺,它的螺的外殼並不會因為成長而失去幾何形態,它會以適量的成長而不會讓外殼變形,這個很神奇,對吧?另外蜜蜂築的蜂窩呈六角形,以便容納它的蜂蜜,還有大自然的花朵,植物,還有自然界的水晶,漩渦都是幾何形態的。
在此你應該可以聯想起更多的例子吧!
在古遺跡裡面都不難發現有幾何形態的建築,例如是古埃及,羅馬,古印度,希臘的建築裡面都包含幾何學,到了中世紀,很多的天主教堂都是根據幾何學來建築的,而在人體構造學裡面,也有幾何形態,在leonardo Da Vinci的維特魯威人裡面也是根據維特魯威的建築原理來畫的,而維特魯威的建築原理也是來自幾何學。
其實還有很多東西都和幾何學有關,例如印度的曼陀羅,中國的太極,八卦,風水,西方的魔法封印,瑪雅的圖騰等等。
那什麼是生命之花呢?
生命之花是由多個均衡間隔的重疊圓形組成的幾何形狀,這個形狀排列成好像花朵的圖案,呈六角形對稱,是一個完美形態。在神聖幾何學研究人員認為,它是深層精神意義和啟蒙的形態,在異教徒裡面,它是包含所有生物基本信息的阿卡西記錄,什麼是阿卡西記錄呢?
阿卡西是創造我們這個世界的頻率格局方程式,這是指在我們思考時,記錄我們的思想,行動和文字的系統,記錄會印在一直叫Akasha的微妙物質上,其他四個原則包括火,空氣,地和水,都是由這個法則中產生的,而五項的原則則代表人類的五種感官。有人說:這個阿卡西記錄講的形態和宇宙集體意識相同,也有人認為阿卡西,可以經過冥想,誘發人們的心靈感應和洞察力。
而在煉金術裡面也有和生命之花有關,在煉金術裡面,有個叫Metatron cube梅達特隆立方體,這個是由四元素和以太所對應的立體圖組成的幾何圖案,這個立方體代表萬物的最根源,它詮釋了宇宙根源形態就是這樣的。而這個梅達特隆立方體就是啟蒙於生命之花。
Learnardo da vinci 也有研究過生命之花和數學屬性,他繪畫了生命之花,也繪畫了生命之種子,在他的畫畫裡面,也運用了一些生命之花的原理,也就是我們所講的完美比例。Golden Ratio。
生命種子,是六個對稱的圓形畫在一個圓形裡面,作為生命之花的基礎。有人說:這七個圓圈也代表上帝用了七天創造這個世界。很多的形態都是源自於生命之花,例如是生命之果,是由生命之花裡面演變出來的,它是由13個圓圈組成,它被認為是宇宙的藍圖,包含每個原子,分子的結構,生命的形態和所有存在物體的設計基礎,大家看看分子,原子和量子的結構就會明白很多的原理都是來自生命之花。
而生命之花也在全世界每個角落都會看到,例如中國的紫禁城裡面,以色列的古老猶太教堂,日本寺廟,印度的金廟等等,那可能古代的人已經明白生命之花是代表世界的平衡,和萬物的起源。
但是那生命之花又對人類有什麼幫助,你知道了萬物的根源又會如何呢?
由於生命之花是所有萬物的根源,因此它有很深的靈性層面意思,在能量的測探中,它可以轉化和淨化的能量,在你冥想時,這可以讓你和大自然產生共鳴的能量,讓你提升落地感(Grounding),能夠驅使身體裡面的能量振動頻率,使一些干擾身體的負面電磁波減低,不再讓它們影響你的心靈。
當你可以掌握生命之花能量時,你發覺你是可以感受到宇宙和大自然生物的能量,也可以感受到其他人的能量,在了解其他人的能量時,同時可以去醫治他人。如果你的意識頻率提高,你是可以和更高維度的能量或是其他靈性生命體聯繫的。
像之前的影片講的一樣,宇宙的根源是愛,是光和平衡的象徵,凡是以正能量的態度去面對生活,遇到別人負能量時給予關愛,無私的愛,我覺得那才是在我們人生當中需要學習的東西。
最後讓我們也來一起畫生命之花吧!
願這可以帶給你們平靜和平的感覺。
我們下個奇異世界見,Bye Bye
體心立方結構 在 李基銘漢聲廣播電台-節目主持人-影音頻道 Youtube 的最讚貼文
本集主題: #我沒有名字只有末日新書介紹 葉雨南專訪
唯有咳嗽才能找到當時的妳
背包裡的籽孵育城市
淋雨的人容易老
展閱這本詩集,猶如打開了一只無名神秘的黑色立方體,年輕且充滿詩癮的詩人葉雨南發出夢囈般的低語,輕聲向人們吐露藏於其中的祕密星體之一切;置身於末日的冷酷異境,抽象與寫實並存,孤獨和熱情並融,重力及反重力,龐然又幽微,結構後再解構,不規則且跳躍的風格繁複如萬花筒般令人眩目,在其巧心經營下呈現無處不驚奇的意象。有的詩題蘊含故事性,如〈說一句謝謝就下雨〉、〈如果妳找得到鳥的尾巴我們就分開〉;有的詩題語帶雙關,如〈飛粥冷了〉、〈無歌哭〉;或呈現代拼貼感,〈妳的吻橫渡那瓶飲料〉、〈石蕊試紙的抹茶紅豆〉……正因在末日之中,事物皆是無重力狀態的飄浮感,一旦開啟它,詩人將隨時翻轉想像。
作者介紹:
本名葉彥儂,1995年出生,台灣桃園人。曾獲2012好詩大家寫青少年組佳作、2014打狗鳳邑文學獎新詩評審獎、第五屆桐花文學獎新詩佳作。詩作散見乾坤、創世紀、野薑花、台灣詩學、華文現代詩、葡萄園、人間福報。2014年5月出版詩集《真空的夢》、2015年10月出版詩集《雨傘懷孕》。一個帶著幻想、相信隨時都有奇蹟會發生,在詩裡創造生活的凡人
體心立方結構 在 鋅分別是什麼晶體結構(FCC、BCC、HCP)嗎❓❓ 答案是鋁、銅 的推薦與評價
1.面心立方(FCC): 原子位於每一個角和所有立方面的中心。 · 2.體心立方(BCC): 單位晶胞的原子位於所有的八個角落和一原子位在立方體的中心。 · 3.六方最密 ... ... <看更多>
體心立方結構 在 Re: [嘴砲] 好無聊歐- 看板NDHU_MSE97 - 批踢踢實業坊 的推薦與評價
都沒人在?
晶體學,又稱結晶學,是一門以確定固體中原子(或離子)排列方式為目的的實驗科學。「晶體學」(crystallography)一詞原先僅指對各種晶體性質的研究,但隨著人們對物質在微觀尺度上認識的加深,其詞義已大大擴充。
在X射線衍射晶體學提出之前(介紹見下文),人們對晶體的研究主要集中於晶體的點陣幾何上,包括測量各晶面相對於理論參考坐標系(晶體坐標軸)的夾角,以及建立晶體點陣的對稱關係等等。夾角的測量用測角儀完成。每個晶面在三維空間中的位置用它們在一個立體球面坐標「網」上的投影點(一般稱為投影「極」)表示。坐標網的又根據不同取法分為Wolff網和Lambert網。將一個晶體的各個晶面對應的極點在坐標網上畫出,並標出晶面相應的密勒指數(Miller Indices),最終便可確定晶體的對稱性關係。
現代晶體學研究主要通過分析晶體對各種電磁波束或粒子束的衍射圖像來進行。輻射源除了最常用的X射線外,還包括電子束和中子束(根據德布羅意理論,這些基本粒子都具有波動性,參見條目波粒二象性),可以表現出和光波類似的性質)。晶體學家直接用輻射源的名字命名各種標定方法,如X射線衍射(常用英文縮寫XRD),中子衍射和電子衍射。
以上三種輻射源與晶體學試樣的作用方式有很大區別:X射線主要被原子(或離子)的最外層價電子所散射;電子由於帶負電,會與包括原子核和核外電子在內的整個空間電荷分布場發生相互作用;中子不帶電且質量較大,主要在與原子核發生碰撞時(碰撞的機率非常低)受到來自原子核的作用力;與此同時,由於中子自身的自旋磁矩不為零,它還會與原子(或離子)磁場相互作用。這三種不同的作用方式適應晶體學中不同方面的研究。
基本理論編輯
普通顯微成像的原理是利用光學透鏡組匯聚來自待觀測的物體的可見光,進行多次成像放大。然而,可見光的波長通常要遠大於固體中化學鍵的鍵長和原子尺度,難以與之發生物理光學作用,因此晶體學觀測學要選擇波長更短的輻射源,如X射線。但一旦使用短波長輻射源,就意味著傳統的「顯微放大」和「實像拍攝」方法將不能(或難以)應用到晶體學研究中,因為自然界沒有材料能製造出可以匯聚短波長射線的透鏡。所以要研究固體中原子或離子(在晶體學中抽象成點陣)的排列方式,需要使用間接的方法利用晶格點陣排列的空間周期性。
晶體具有高度的有序性和周期性,是分析固體微觀結構的理想材料。以X射線衍射為例,被某個固體原子(或離子)的外層電子散射的X射線光子太少,構成的輻射強度不足以被儀器檢測到。但由晶體中滿足一定條件(布拉格定律,Bragg's law)的多個晶面上的原子(或離子)散射的X射線由於可以發生相長干涉,將可能構成足夠的強度,能被照相底片或感光儀器所記錄。
各種表示方法編輯
主條目:密勒指數
晶體中的晶向用方括號括起的三個最小互質坐標值來標出,譬如:[100];
在對稱操作中等價的一組晶向稱為晶向族,用尖括號括起的三個最小互質坐標值來標出,譬如。在正方晶系中,上述晶向族中包含的晶向有[100], [010], [001], [\bar{1}00], [0\bar{1}0], [00\bar{1}]六個晶向;
晶面的密勒指數用圓括號括起,如(100)。在正方晶系中,(hkl) 晶面垂直於 [hkl] 晶向;
與晶向族的定義類似,在對稱操作中等價的一組晶面稱為晶面族,用花括號括起,如{100} 。
實驗技術編輯
晶體學研究的某些材料,如蛋白質,在自然狀態下並非晶體。培養蛋白質或類似物質晶體的典型過程,是將這些物質的水溶液靜置數天、數周甚至數月,讓它通過蒸發、擴散而結晶。通常將一滴溶有待結晶物質分子、緩衝劑和沉澱劑的水溶液置於一個放有吸濕劑的密封容器內,隨著水溶液中的水慢慢蒸發,被吸濕劑吸收,水溶液濃度緩慢增加,溶質就可能形成較大的結晶。如果溶液的濃度增加速度過快,析出的溶質則為大量取向隨機的微小顆粒,難以進行研究。
晶體獲得後,便可以通過衍射方法對其進行研究。儘管當今許多大學和科研單位均使用各種小型X射線源進行晶體學研究,但理想的X射線源卻是通常體積龐大的同步加速器(同步輻射光源)。同步輻射X射線波譜寬、強度和準直度極高,應用於晶體學研究可大大提高精確度和研究效率。
從晶體的衍射花樣推測晶體結構的過程稱為衍射花樣的標定,涉及較繁瑣的數學計算,常常要根據和衍射結果的比較對模型進行反覆的修改(該過程一般稱為modeling and refinement)。在這個過程中,晶體學家要計算出可能晶格結構的衍射花樣,並與實際得到的花樣進行對比,綜合考慮各種因素後進行多次篩選和修正,最終選定一組(通常不止一種)與實驗結果最大程度吻合的猜測作為推測的結果。這是一個異常繁瑣的過程,但如今由於電腦的廣泛應用,標定工作已經大大簡化了。
除上述針對晶體的衍射分析方法外,纖維和粉末也可以進行衍射分析。這類試樣雖然沒有單晶那樣的高度周期性,但仍表現出一定的有序度,可利用衍射分析得到其內部分子的許多信息。譬如,DNA分子的雙螺旋結構就是基於對纖維試樣的X射線衍射結果的分析而提出,最終得到驗證的。
應用編輯
在材料科學中的應用
晶體學是材料科學家常常使用的研究工具。若所要研究物質為單晶體,則其原子排布結構直接決定了晶體的外形。另外,結晶材料的許多物理性質都極大地受到晶體內部缺陷(如雜質原子、位錯等等)的影響,而研究這些缺陷又必須以研究晶體結構作為基礎。在多數情況下,研究的材料都是多晶體,因此粉末衍射在確定材料的微觀結構中起著極其重要的作用。
除晶體結構因素外,晶體學還能確定其他一些影響材料物理性質的因素。譬如:粘土中含有大量細小的鱗片狀礦物顆粒。這些顆粒容易在自身平面方向作相對滑動,但在垂直自身平面的方向則極難發生相對運動。這些機制可以利用晶體學中的織構測量進行研究。
晶體學在材料科學中的另一個應用是物相分析。材料中不同化學成分或同一種化學成分常常以不同物相的形式出現,每一相的原子結構和物理性質都不相同,因此要確定或涉及材料的性質,相分析工作十分重要。譬如,純鐵在加熱到912℃時,晶體結構會發生從體心立方(body-centered cubic,簡稱bcc)到面心立方(face-centered cubic,簡稱fcc)的相轉變,稱為奧氏體轉變。由於面心立方結構是一種密堆垛結構,而體心立方則較鬆散,這解釋了鐵在加熱過912℃後體積減小的現象。典型的相分析也是通過分析材料的X射線衍射結果來進行的。
晶體學理論涉及各種空間點陣對稱關係的枚舉,因此常需藉助數學中的群論進行研究。參見對稱群。
在生物學中的應用
X射線晶體學是確定生物大分子,尤其是蛋白質和核酸(如DNA、RNA)構象的主要方法。DNA分子的雙螺旋結構就是通過晶體學實驗數據發現的。1958年,科學家(Kendrew, J.C. et al.)首次通過研究生物大分子的晶體結構,利用X射線分析方法得到了肌紅蛋白分子的空間模型(Nature 181, 662–666)。 如今,研究人員已建立起了蛋白質資料庫(Protein Data Bank,PDB),將已測明的蛋白質和其他生物大分子的結構供人們免費查詢。利用蛋白質結構分析軟體RasMol,還可對數據進行可視化。
中子射線晶體學可以與X射線晶體學互補,獲得X射線晶體學中經常缺失的生物大分子氫原子位置的信息。
電子晶體學應用在某些蛋白質,如膜蛋白(membrane protein)和病毒殼體蛋白(viral capsid)結構的研究中。
相關科學家編輯
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