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輸入計算

請輸入晶面與各晶體軸相交的截距(以晶格單位表示)。若平面與某軸平行(截距在無限遠處 → 指數為 0),請輸入較大的數值或 0。

數學公式

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結果

米勒指數 (h k l)
(6 3 2)
取截距倒數後化簡為最小整數比
h 6
k 3
l 2

什麼是米勒指數?

米勒指數(Miller indices)是由三個整數 (h k l) 組成的符號,在晶體學中用來描述晶格中某一平面的取向。這套表示法精簡且不帶單位,與晶胞的實際尺寸無關,因此在 X 光繞射分析、材料科學與固態物理中都是不可或缺的基礎工具。

一個立方晶胞,帶有陰影晶面,在標記的截距點處與 x、y、z 軸相交。
一個在截距處切割三個晶體學座標軸的晶面。

如何使用本計算機

請輸入晶面與 x、y、z 三個晶體軸相交的截距,截距以晶格常數 a、b、c 為單位。若某個平面與某軸平行(截距落在無限遠處),請輸入 0——計算機會將其視為指數 0。接著系統會自動取倒數、消去分數,再化簡為最小整數比。

計算公式說明

整個計算分為三個步驟:

$$(h\,k\,l) = \frac{m}{\gcd}\left(\dfrac{1}{\text{X intercept}}\;,\;\dfrac{1}{\text{Y intercept}}\;,\;\dfrac{1}{\text{Z intercept}}\right)$$

1. 求出截距,以晶格單位表示(例如 1、2、3)。
2. 取倒數(\(1/1\)、\(1/2\)、\(1/3\))。
3. 消去分數,將各值乘以分母的最小公倍數(\(\times 6 \to 6,\,3,\,2\)),再除以最大公因數加以化簡。

得到的整數 (6 3 2) 就是米勒指數,書寫時放在括號內,數字之間不加逗號。

從三個座標軸截距到其倒數,再到括號內最小整數的流程。
取截距的倒數,再化為最小整數 (h k l)。

範例演算

假設某平面與三軸相交於 \(x = 1\)、\(y = 2\)、\(z = 3\)。取倒數後得 \(1\)、\(1/2\)、\(1/3\)。三者同乘 6 得到 6、3、2。三數之間沒有大於 1 的公因數,因此米勒指數為 (6 3 2)

常見問題

指數為 0 代表什麼?指數為 0 表示該平面與此軸平行——其截距位於無限遠處,而 \(1/\infty = 0\)。

數字上方的橫線代表什麼?在完整符號中,負指數會在數字上方加一條橫線(例如 1̄)。本計算機則以負號表示與軸負方向相交的平面。

(1 1 1) 與 (2 2 2) 是同一個平面嗎?化簡後的 (1 1 1) 才是描述該平面取向的標準寫法;米勒指數一律化簡為最小整數比。

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