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输入计算

请输入晶面与各晶轴的截距(以点阵常数为单位)。若晶面与某轴平行(截距在无穷远处 → 指数为 0),请填入一个很大的数或 0。

数学公式

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结果

米勒指数 (h k l)
(6 3 2)
对截距取倒数,并约化为最小整数组
h 6
k 3
l 2

什么是米勒指数?

米勒指数(Miller indices)是晶体学中用来描述晶体点阵内某个晶面取向的一组三个整数 \((h\,k\,l)\)。它是一种简洁、无量纲的记号,与晶胞的实际尺寸无关,因此在 X 射线衍射分析、材料科学和固体物理中都不可或缺。

一个立方晶胞,带有阴影晶面,在标记的截距点处与 x、y、z 轴相交。
一个在截距处切割三个晶体学坐标轴的晶面。

如何使用本计算器

请输入晶面与 x、y、z 三个晶轴的截距,单位为点阵常数 a、b、c。如果晶面与某条轴平行(即截距在无穷远处),请填入 0——计算器会将其处理为指数 0。随后程序会取截距的倒数、消去分数,并把结果约化为最小整数组。

公式详解

整个步骤分为三步:

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

1. 确定截距,以点阵常数为单位(例如 1、2、3)。
2. 取倒数(1/1、1/2、1/3)。
3. 消去分数,方法是乘以各分母的最小公倍数(×6 → 6、3、2),再除去公因数。

所得整数 \((6\,3\,2)\) 即为米勒指数,书写时放在圆括号内,数字之间不加逗号。

从三个坐标轴截距到其倒数,再到括号内最小整数的流程。
取截距的倒数,再化为最小整数 \((h\,k\,l)\)。

计算实例

某晶面分别在 \(x = 1\)、\(y = 2\)、\(z = 3\) 处与各轴相交。取倒数得 \(1\)、\(\tfrac{1}{2}\)、\(\tfrac{1}{3}\)。同乘以 6 后为 \(6\)、\(3\)、\(2\)。三者没有大于 1 的公因数,因此米勒指数为 (6 3 2)

常见问题

指数为 0 代表什么?指数为 0 表示晶面与该轴平行——截距位于无穷远处,而 \(1/\infty = 0\)。

数字上方的横线是什么意思?在完整记号中,负指数会在数字上方加一横线表示(例如 1̄)。本计算器对于与负轴方向相交的晶面,会直接返回负号。

(1 1 1) 和 (2 2 2) 是同一个晶面吗?约化后的 (1 1 1) 描述了晶面的取向;米勒指数总是约化为最小的整数组。

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