上图是金刚石结构的,单胞长度a就是立方体的楞长
而图中显示的原子和原子间的连线就是化学键
化学键的长度也就是原子间的距离
图中为了清楚显示结构,表示原子的圆球的半径画得很小
实际上如果将原子看做紧密排列的话,键长d就是原子半径的两倍2r
为了简单,这里用甲烷分子的结构来说明问题
实际金刚石中的一个碳原子有四个最近邻碳原子
形成的正四面体结构和甲烷是一样的,键间夹角也是109.5度
假设这个正四面体的楞长是L
根据正四面体的几何性质
四面体的高=(√6/3)L。中心把高分为1:3两部分。
所以键长d=(3/4)(√6/3)L=(√6/4)L
又从之间的结果可以d=2r,而从第一个图中容易得到L=(√2/2)a
所以2r=(√2/2)(√6/4)a
2r=2(√3/8)a
r=(√3/8)a
得到关系√3a=8r