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[L]:矿物物理

用固体物理和量子化学的理论和实验方法研究矿物的结构、组成、性质、起源和相互关系的学科。矿物学的一个分支

20世纪50年代末，矿物光谱学和量子理论的采用迅速形成了现代矿物学中最活跃的领域——矿物物理学。它把对矿物的研究带入了量子力学的领域，研究矿物原子中电子和原子核之间的相互作用，从而解释了矿物、岩石的地质问题，一直到地球和宇宙。

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矿物结合理论包括：

(1)晶体场理论和配位场理论。前者用于离子键矿物中的过渡离子，后者用于共价键矿物中的过渡离子。根据这一理论，可以计算出矿物吸收光谱、发光光谱和顺磁共振光谱的峰位，得到离子在晶格中的位置和局部对称性。解释矿物中离子的位置、顺序和热力学分布；

(2)分子轨道理论，可以解释矿物中键长和键角的变化、键特性以及矿物x射线发射光谱、x射线吸收光谱和光电子能谱的结果；

(3)能带理论，可以用来解释矿物的电学和光学性质。

矿物光谱学矿物与入射电磁波的相互作用产生矿物的吸收、发射和共振光谱。各种光谱方法可用于确定矿物中离子的价态、键、配位、局部对称、有序、化学位移和相态，解释矿物的物理性质，鉴定矿物，研究矿物的标型特征。

利用矿物的红外光谱、拉曼光谱和非弹性中子散射数据，可以计算出矿物的热力学参数(如热容、自由能等)和状态方程，并绘制出相应的相图。例如，石英、方解石和红柱石等矿物的均质多相图。

实际矿物晶体中缺陷的研究涉及到各种点缺陷、线缺陷和面缺陷对矿物结构、熔点、性质和组分扩散的影响。

矿物的光、电、磁、声、热、力学、溶解、吸附等性质的研究，关系到矿物的成因特征和矿物材料的发展。

高压矿物物理研究将高压相状态和物理性质(如弹性波速和电导)与地球物理数据进行比较，以推断地下深处的物质组成和变化。

矿物物理学正处于一个发展时期。随着计算机容量的扩大、光谱方法和高压技术的改进，将形成与矿物化学键与能、结构与缺陷、理化性质与遗传特征有机联系的统一的矿物物理理论，量子理论将逐步进入整个地球科学领域。