क्रिस्टल प्लेन पहचान के लिए मिलर इंडिसेस कैलकुलेटर
इस उपयोग में आसान उपकरण से क्रिस्टल प्लेन इंटरसेप्ट से मिलर इंडिसेस की गणना करें। क्रिस्टलोग्राफी, सामग्री विज्ञान और ठोस-राज्य भौतिकी अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक।
मिलर इंडिसेज कैलकुलेटर
क्रिस्टल प्लेन इंटरसेप्ट्स
क्रिस्टल प्लेन के इंटरसेप्ट्स को x, y, और z अक्षों के साथ दर्ज करें। अक्ष के समानांतर प्लेनों के लिए '0' का उपयोग करें (अनंत इंटरसेप्ट)।
अनंत के लिए एक संख्या या 0 दर्ज करें
अनंत के लिए एक संख्या या 0 दर्ज करें
अनंत के लिए एक संख्या या 0 दर्ज करें
मिलर इंडिसेज
इस प्लेन के लिए मिलर इंडिसेज हैं:
दृश्यता
मिलर इंडिसेज क्या हैं?
मिलर इंडिसेज एक नोटेशन प्रणाली है जिसका उपयोग क्रिस्टलोग्राफी में क्रिस्टल जाली में प्लेन और दिशाओं को निर्दिष्ट करने के लिए किया जाता है।
इंटरसेप्ट्स (a,b,c) से मिलर इंडिसेज (h,k,l) की गणना करने के लिए:
1. इंटरसेप्ट्स के व्युत्क्रम लें: (1/a, 1/b, 1/c) 2. समान अनुपात के साथ सबसे छोटे पूर्णांक सेट में परिवर्तित करें 3. यदि कोई प्लेन किसी अक्ष के समानांतर है (इंटरसेप्ट = अनंत), तो इसका संबंधित मिलर इंडेक्स 0 है
- नकारात्मक इंडिसेज को संख्या के ऊपर एक बार के साथ दर्शाया जाता है, जैसे (h̄,k,l)
- नोटेशन (hkl) एक विशिष्ट प्लेन का प्रतिनिधित्व करता है, जबकि {hkl} समकक्ष प्लेनों के एक परिवार का प्रतिनिधित्व करता है
- दिशा इंडिसेज को वर्गाकार ब्रैकेट [hkl] में लिखा जाता है, और दिशाओं के परिवार को <hkl> द्वारा दर्शाया जाता है
दस्तावेज़ीकरण
मिलर इंडिसेस कैलकुलेटर
परिचय
मिलर इंडिसेस कैलकुलेटर क्रिस्टलोग्राफरों, सामग्री वैज्ञानिकों और छात्रों के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है जो क्रिस्टल प्लेन के मिलर इंडिसेस निर्धारित करने में मदद करता है। मिलर इंडिसेस क्रिस्टलोग्राफी में एक नोटेशन प्रणाली है जिसका उपयोग क्रिस्टल लैटिस में प्लेन और दिशाओं को निर्दिष्ट करने के लिए किया जाता है। यह कैलकुलेटर आपको क्रिस्टल प्लेन के समन्वय अक्षों के साथ इंटरसेप्ट को मिलर इंडिसेस में परिवर्तित करने की अनुमति देता है, जिससे विशिष्ट क्रिस्टल प्लेन की पहचान और संचार का एक मानकीकृत तरीका प्रदान होता है।
मिलर इंडिसेस क्रिस्टल संरचनाओं और उनकी विशेषताओं को समझने के लिए मौलिक हैं। तीन पूर्णांकों (h,k,l) के सरल सेट के माध्यम से प्लेन का प्रतिनिधित्व करके, मिलर इंडिसेस वैज्ञानिकों को एक्स-रे विवर्तन पैटर्न का विश्लेषण करने, क्रिस्टल विकास व्यवहार की भविष्यवाणी करने, इंटरप्लेनर स्पेसिंग की गणना करने और विभिन्न भौतिक गुणों का अध्ययन करने में सक्षम बनाते हैं जो क्रिस्टलोग्राफिक अभिविन्यास पर निर्भर करते हैं।
मिलर इंडिसेस क्या हैं?
मिलर इंडिसेस तीन पूर्णांकों (h,k,l) का एक सेट है जो क्रिस्टल लैटिस में समानांतर प्लेन के एक परिवार को परिभाषित करता है। ये इंडिसेस उन क्रिस्टल अक्षों के साथ एक प्लेन द्वारा बनाए गए अंशों के व्युत्क्रम से निकाले जाते हैं। यह नोटेशन क्रिस्टल संरचना के भीतर विशिष्ट प्लेन की पहचान करने के लिए एक मानकीकृत तरीका प्रदान करता है।
मिलर इंडिसेस का दृश्य प्रतिनिधित्व
मिलर इंडिसेस की गणना के लिए सूत्र
क्रिस्टल प्लेन के मिलर इंडिसेस (h,k,l) की गणना करने के लिए, निम्नलिखित गणितीय चरणों का पालन करें:
- प्लेन के x, y, और z क्रिस्टलोग्राफिक अक्षों के साथ इंटरसेप्ट का निर्धारण करें, जो मान a, b, और c देते हैं।
- इन अंशों के व्युत्क्रम लें: 1/a, 1/b, 1/c।
- इन व्युत्क्रमों को सबसे छोटे पूर्णांकों के सेट में परिवर्तित करें जो समान अनुपात बनाए रखते हैं।
- परिणामी तीन पूर्णांक मिलर इंडिसेस (h,k,l) हैं।
गणितीय रूप से, इसे इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:
जहां:
- (h,k,l) मिलर इंडिसेस हैं
- a, b, c प्लेन के x, y, और z अक्षों के साथ इंटरसेप्ट हैं, क्रमशः
विशेष मामले और सम्मेलन
कुछ विशेष मामले और सम्मेलन समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं:
-
अनंत इंटरसेप्ट: यदि एक प्लेन किसी अक्ष के समानांतर है, तो उसका इंटरसेप्ट अनंत माना जाता है, और संबंधित मिलर इंडेक्स शून्य हो जाता है।
-
नकारात्मक इंडिसेस: यदि एक प्लेन मूल के नकारात्मक पक्ष पर किसी अक्ष को इंटरसेप्ट करता है, तो संबंधित मिलर इंडेक्स नकारात्मक होता है, जिसे क्रिस्टलोग्राफिक नोटेशन में संख्या के ऊपर एक बार के साथ दर्शाया जाता है, जैसे (h̄kl)।
-
भिन्न इंटरसेप्ट: यदि इंटरसेप्ट भिन्न हैं, तो उन्हें पूर्णांकों में परिवर्तित करने के लिए सबसे छोटे सामान्य गुणांक से गुणा किया जाता है।
-
सरलीकरण: मिलर इंडिसेस को हमेशा सबसे छोटे पूर्णांकों के सेट में घटित किया जाता है जो समान अनुपात बनाए रखते हैं।
कैलकुलेटर का उपयोग करने के लिए चरण-दर-चरण मार्गदर्शिका
हमारा मिलर इंडिसेस कैलकुलेटर किसी भी क्रिस्टल प्लेन के लिए मिलर इंडिसेस निर्धारित करने के लिए एक सीधा तरीका प्रदान करता है। इसका उपयोग कैसे करें:
-
इंटरसेप्ट दर्ज करें: उन मानों को इनपुट करें जहां प्लेन x, y, और z अक्षों को इंटरसेप्ट करता है।
- सकारात्मक संख्याओं का उपयोग करें यदि इंटरसेप्ट मूल के सकारात्मक पक्ष पर हैं।
- नकारात्मक संख्याओं का उपयोग करें यदि इंटरसेप्ट नकारात्मक पक्ष पर हैं।
- अक्ष के समानांतर प्लेन के लिए "0" दर्ज करें (अनंत इंटरसेप्ट)।
-
परिणाम देखें: कैलकुलेटर स्वचालित रूप से निर्दिष्ट प्लेन के लिए मिलर इंडिसेस (h,k,l) की गणना करेगा और प्रदर्शित करेगा।
-
प्लेन का दृश्यांकन करें: कैलकुलेटर एक 3D दृश्यांकन शामिल करता है जो आपको क्रिस्टल लैटिस के भीतर प्लेन की दिशा को समझने में मदद करता है।
-
परिणामों को कॉपी करें: कैलकुलेटेड मिलर इंडिसेस को अन्य अनुप्रयोगों में आसानी से स्थानांतरित करने के लिए "क्लिपबोर्ड पर कॉपी करें" बटन का उपयोग करें।
उदाहरण गणना
आइए एक उदाहरण के माध्यम से चलते हैं:
मान लीजिए कि एक प्लेन x, y, और z अक्षों पर 2, 3, और 6 के बिंदुओं पर इंटरसेप्ट करता है।
- इंटरसेप्ट हैं (2, 3, 6)।
- व्युत्क्रम लेना: (1/2, 1/3, 1/6)।
- सबसे छोटे पूर्णांकों के सेट के साथ समान अनुपात प्राप्त करने के लिए, हर एक को सबसे छोटे सामान्य गुणांक (2, 3, 6 का LCM = 6) से गुणा करें: (1/2 × 6, 1/3 × 6, 1/6 × 6) = (3, 2, 1)।
- इसलिए, मिलर इंडिसेस हैं (3,2,1)।
मिलर इंडिसेस के उपयोग के मामले
मिलर इंडिसेस विभिन्न वैज्ञानिक और इंजीनियरिंग क्षेत्रों में कई अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण हैं:
क्रिस्टलोग्राफी और एक्स-रे विवर्तन
मिलर इंडिसेस एक्स-रे विवर्तन पैटर्न की व्याख्या के लिए आवश्यक हैं। क्रिस्टल प्लेन के बीच की दूरी, जो उनके मिलर इंडिसेस द्वारा पहचानी जाती है, एक्स-रे के विवर्तन के उन कोणों को निर्धारित करती है, जो ब्रैग के नियम का पालन करते हैं:
जहां:
- एक पूर्णांक है
- एक्स-रे की तरंग दैर्ध्य है
- मिलर इंडिसेस (h,k,l) वाले प्लेन के बीच की दूरी है
- वह कोण है जिस पर एक्स-रे गिरते हैं
सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग
-
सतह ऊर्जा विश्लेषण: विभिन्न क्रिस्टलोग्राफिक प्लेन की सतह ऊर्जा भिन्न होती है, जो क्रिस्टल विकास, उत्प्रेरण, और चिपकने जैसी विशेषताओं को प्रभावित करती है।
-
यांत्रिक गुण: क्रिस्टल प्लेन का अभिविन्यास यांत्रिक गुणों जैसे स्लिप सिस्टम, cleavage प्लेन, और फ्रैक्चर व्यवहार को प्रभावित करता है।
-
सेमीकंडक्टर निर्माण: सेमीकंडक्टर निर्माण में, विशेष क्रिस्टल प्लेन का चयन एपिटैक्सियल विकास और उपकरण निर्माण के लिए किया जाता है, जो उनके इलेक्ट्रॉनिक गुणों के कारण होता है।
-
टेक्सचर विश्लेषण: मिलर इंडिसेस बहु-क्रिस्टलीय सामग्रियों में पसंदीदा अभिविन्यास (टेक्सचर) की विशेषता बताने में मदद करते हैं, जो उनके भौतिक गुणों को प्रभावित करते हैं।
खनिज विज्ञान और भूविज्ञान
भूविज्ञानी क्रिस्टल के चेहरे और खनिजों में cleavage प्लेन का वर्णन करने के लिए मिलर इंडिसेस का उपयोग करते हैं, जो पहचान और निर्माण की स्थितियों को समझने में मदद करते हैं।
शैक्षिक अनुप्रयोग
मिलर इंडिसेस सामग्री विज्ञान, क्रिस्टलोग्राफी, और ठोस राज्य भौतिकी पाठ्यक्रमों में सिखाए जाने वाले मौलिक सिद्धांत हैं, जिससे यह कैलकुलेटर एक मूल्यवान शैक्षिक उपकरण बन जाता है।
मिलर इंडिसेस के विकल्प
हालांकि मिलर इंडिसेस क्रिस्टल प्लेन के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली नोटेशन हैं, कुछ वैकल्पिक प्रणालियाँ भी मौजूद हैं:
-
मिलर-ब्रावाइस इंडिसेस: एक चार-इंडेक्स नोटेशन (h,k,i,l) जो हेक्सागोनल क्रिस्टल सिस्टम के लिए उपयोग किया जाता है, जहां i = -(h+k)। यह नोटेशन हेक्सागोनल संरचनाओं की समरूपता को बेहतर ढंग से दर्शाता है।
-
वेबर प्रतीक: जो मुख्य रूप से पुराने साहित्य में उपयोग किए जाते हैं, विशेष रूप से घन क्रिस्टलों में दिशाओं का वर्णन करने के लिए।
-
प्रत्यक्ष लैटिस वेक्टर: कुछ मामलों में, प्लेन को मिलर इंडिसेस के बजाय प्रत्यक्ष लैटिस वेक्टर का उपयोग करके वर्णित किया जाता है।
-
वायकोफ स्थिति: जो क्रिस्टल संरचनाओं के भीतर परमाणु स्थितियों का वर्णन करने के लिए उपयोग की जाती हैं, न कि प्लेन के लिए।
इन विकल्पों के बावजूद, मिलर इंडिसेस अपनी सरलता और सभी क्रिस्टल सिस्टम में सार्वभौमिक अनुप्रयोग के कारण मानक नोटेशन बने रहते हैं।
मिलर इंडिसेस का इतिहास
मिलर इंडिसेस प्रणाली का विकास ब्रिटिश खनिज विज्ञानी और क्रिस्टलोग्राफर विलियम हैलोवेस मिलर द्वारा 1839 में किया गया था, जो उनके ग्रंथ "क्रिस्टलोग्राफी पर एक ग्रंथ" में प्रकाशित हुआ था। मिलर की नोटेशन ने ऑगस्ट ब्रावाइस और अन्य के पूर्व कार्यों पर निर्माण किया, लेकिन गणितीय रूप से अधिक संगत दृष्टिकोण प्रदान किया।
मिलर की प्रणाली से पहले, क्रिस्टल चेहरों का वर्णन करने के लिए विभिन्न नोटेशन का उपयोग किया गया, जिसमें वाइस पैरामीटर और नॉमन प्रतीक शामिल थे। मिलर का नवाचार व्युत्क्रमों का उपयोग करना था, जिसने कई क्रिस्टलोग्राफिक गणनाओं को सरल बनाया और समानांतर प्लेन के प्रतिनिधित्व को अधिक सहज बना दिया।
मिलर इंडिसेस को एक्स-रे विवर्तन की खोज के साथ तेजी से अपनाया गया, जिसे मैक्स वॉन लाउ ने 1912 में किया था, और इसके बाद विलियम लॉरेंस ब्रैग और विलियम हेनरी ब्रैग का अनुसरण किया। उनके शोध ने दिखाया कि मिलर इंडिसेस विवर्तन पैटर्न की व्याख्या और क्रिस्टल संरचनाओं को निर्धारित करने में व्यावहारिक उपयोगिता रखते हैं।
20वीं सदी के दौरान, जैसे-जैसे क्रिस्टलोग्राफी सामग्री विज्ञान, ठोस राज्य भौतिकी, और जैव रसायन विज्ञान में महत्वपूर्ण होती गई, मिलर इंडिसेस मानक नोटेशन के रूप में स्थापित हो गए। आज, वे आधुनिक सामग्री विशेषताओं की तकनीकों, गणनात्मक क्रिस्टलोग्राफी, और नैनो सामग्री डिजाइन में आवश्यक बने हुए हैं।
मिलर इंडिसेस की गणना के लिए कोड उदाहरण
1import math
2import numpy as np
3
4def calculate_miller_indices(intercepts):
5 """
6 मिलर इंडिसेस को इंटरसेप्ट से गणना करें
7
8 Args:
9 intercepts: तीन इंटरसेप्ट का सूची [a, b, c]
10
11 Returns:
12 तीन मिलर इंडिसेस [h, k, l] की सूची
13 """
14 # अनंत इंटरसेप्ट को संभालें (अक्ष के समानांतर)
15 reciprocals = []
16 for intercept in intercepts:
17 if intercept == 0 or math.isinf(intercept):
18 reciprocals.append(0)
19 else:
20 reciprocals.append(1 / intercept)
21
22 # GCD गणना के लिए गैर-शून्य मान खोजें
23 non_zero = [r for r in reciprocals if r != 0]
24
25 if not non_zero:
26 return [0, 0, 0]
27
28 # पूर्णांकों के लिए स्केल करें (फ्लोटिंग प्वाइंट मुद्दों से बचें)
29 scale = 1000
30 scaled = [round(r * scale) for r in non_zero]
31
32 # GCD खोजें
33 gcd_value = np.gcd.reduce(scaled)
34
35 # सबसे छोटे पूर्णांकों में परिवर्तित करें
36 miller_indices = []
37 for r in reciprocals:
38 if r == 0:
39 miller_indices.append(0)
40 else:
41 miller_indices.append(round((r * scale) / gcd_value))
42
43 return miller_indices
44
45# उदाहरण उपयोग
46intercepts = [2, 3, 6]
47indices = calculate_miller_indices(intercepts)
48print(f"इंटरसेप्ट {intercepts} के लिए मिलर इंडिसेस: {indices}") # आउटपुट: [3, 2, 1]
49
1function gcd(a, b) {
2 a = Math.abs(a);
3 b = Math.abs(b);
4
5 while (b !== 0) {
6 const temp = b;
7 b = a % b;
8 a = temp;
9 }
10
11 return a;
12}
13
14function gcdMultiple(numbers) {
15 return numbers.reduce((result, num) => gcd(result, num), numbers[0]);
16}
17
18function calculateMillerIndices(intercepts) {
19 // अनंत इंटरसेप्ट को संभालें
20 const reciprocals = intercepts.map(intercept => {
21 if (intercept === 0 || !isFinite(intercept)) {
22 return 0;
23 }
24 return 1 / intercept;
25 });
26
27 // GCD गणना के लिए गैर-शून्य मान खोजें
28 const nonZeroReciprocals = reciprocals.filter(val => val !== 0);
29
30 if (nonZeroReciprocals.length === 0) {
31 return [0, 0, 0];
32 }
33
34 // पूर्णांकों के लिए स्केल करें
35 const scale = 1000;
36 const scaled = nonZeroReciprocals.map(val => Math.round(val * scale));
37
38 // GCD खोजें
39 const divisor = gcdMultiple(scaled);
40
41 // सबसे छोटे पूर्णांकों में परिवर्तित करें
42 const millerIndices = reciprocals.map(val =>
43 val === 0 ? 0 : Math.round((val * scale) / divisor)
44 );
45
46 return millerIndices;
47}
48
49// उदाहरण
50const intercepts = [2, 3, 6];
51const indices = calculateMillerIndices(intercepts);
52console.log(`इंटरसेप्ट ${intercepts} के लिए मिलर इंडिसेस: (${indices.join(',')})`);
53// आउटपुट: इंटरसेप्ट 2,3,6 के लिए मिलर इंडिसेस: (3,2,1)
54
1import java.util.Arrays;
2
3public class MillerIndicesCalculator {
4
5 public static int gcd(int a, int b) {
6 a = Math.abs(a);
7 b = Math.abs(b);
8
9 while (b != 0) {
10 int temp = b;
11 b = a % b;
12 a = temp;
13 }
14
15 return a;
16 }
17
18 public static int gcdMultiple(int[] numbers) {
19 int result = numbers[0];
20 for (int i = 1; i < numbers.length; i++) {
21 result = gcd(result, numbers[i]);
22 }
23 return result;
24 }
25
26 public static int[] calculateMillerIndices(double[] intercepts) {
27 double[] reciprocals = new double[intercepts.length];
28
29 // व्युत्क्रम की गणना करें
30 for (int i = 0; i < intercepts.length; i++) {
31 if (intercepts[i] == 0 || Double.isInfinite(intercepts[i])) {
32 reciprocals[i] = 0;
33 } else {
34 reciprocals[i] = 1 / intercepts[i];
35 }
36 }
37
38 // गैर-शून्य मानों की गणना करें
39 int nonZeroCount = 0;
40 for (double r : reciprocals) {
41 if (r != 0) nonZeroCount++;
42 }
43
44 if (nonZeroCount == 0) {
45 return new int[]{0, 0, 0};
46 }
47
48 // पूर्णांकों के लिए स्केल करें
49 int scale = 1000;
50 int[] scaled = new int[nonZeroCount];
51 int index = 0;
52
53 for (double r : reciprocals) {
54 if (r != 0) {
55 scaled[index++] = (int) Math.round(r * scale);
56 }
57 }
58
59 // GCD खोजें
60 int divisor = gcdMultiple(scaled);
61
62 // सबसे छोटे पूर्णांकों में परिवर्तित करें
63 int[] millerIndices = new int[reciprocals.length];
64 for (int i = 0; i < reciprocals.length; i++) {
65 if (reciprocals[i] == 0) {
66 millerIndices[i] = 0;
67 } else {
68 millerIndices[i] = (int) Math.round((reciprocals[i] * scale) / divisor);
69 }
70 }
71
72 return millerIndices;
73 }
74
75 public static void main(String[] args) {
76 double[] intercepts = {2, 3, 6};
77 int[] indices = calculateMillerIndices(intercepts);
78
79 System.out.println("इंटरसेप्ट " +
80 Arrays.toString(intercepts) + " के लिए मिलर इंडिसेस: " +
81 Arrays.toString(indices));
82 // आउटपुट: इंटरसेप्ट [2.0, 3.0, 6.0] के लिए मिलर इंडिसेस: [3, 2, 1]
83 }
84}
85
1' मिलर इंडिसेस गणना के लिए एक्सेल VBA फ़ंक्शन
2Function CalculateMillerIndices(x As Double, y As Double, z As Double) As String
3 Dim recipX As Double, recipY As Double, recipZ As Double
4 Dim nonZeroCount As Integer, i As Integer
5 Dim scale As Long, gcdVal As Long
6 Dim scaledVals() As Long
7 Dim millerH As Long, millerK As Long, millerL As Long
8
9 ' व्युत्क्रम की गणना करें
10 If x = 0 Then
11 recipX = 0
12 Else
13 recipX = 1 / x
14 End If
15
16 If y = 0 Then
17 recipY = 0
18 Else
19 recipY = 1 / y
20 End If
21
22 If z = 0 Then
23 recipZ = 0
24 Else
25 recipZ = 1 / z
26 End If
27
28 ' गैर-शून्य मानों की गणना करें
29 nonZeroCount = 0
30 If recipX <> 0 Then nonZeroCount = nonZeroCount + 1
31 If recipY <> 0 Then nonZeroCount = nonZeroCount + 1
32 If recipZ <> 0 Then nonZeroCount = nonZeroCount + 1
33
34 If nonZeroCount = 0 Then
35 CalculateMillerIndices = "(0,0,0)"
36 Exit Function
37 End If
38
39 ' पूर्णांकों के लिए स्केल करें
40 scale = 1000
41 ReDim scaledVals(1 To nonZeroCount)
42 i = 1
43
44 If recipX <> 0 Then
45 scaledVals(i) = Round(recipX * scale)
46 i = i + 1
47 End If
48
49 If recipY <> 0 Then
50 scaledVals(i) = Round(recipY * scale)
51 i = i + 1
52 End If
53
54 If recipZ <> 0 Then
55 scaledVals(i) = Round(recipZ * scale)
56 End If
57
58 ' GCD खोजें
59 gcdVal = scaledVals(1)
60 For i = 2 To nonZeroCount
61 gcdVal = GCD(gcdVal, scaledVals(i))
62 Next i
63
64 ' मिलर इंडिसेस की गणना करें
65 If recipX = 0 Then
66 millerH = 0
67 Else
68 millerH = Round((recipX * scale) / gcdVal)
69 End If
70
71 If recipY = 0 Then
72 millerK = 0
73 Else
74 millerK = Round((recipY * scale) / gcdVal)
75 End If
76
77 If recipZ = 0 Then
78 millerL = 0
79 Else
80 millerL = Round((recipZ * scale) / gcdVal)
81 End If
82
83 CalculateMillerIndices = "(" & millerH & "," & millerK & "," & millerL & ")"
84End Function
85
86Function GCD(a As Long, b As Long) As Long
87 Dim temp As Long
88
89 a = Abs(a)
90 b = Abs(b)
91
92 Do While b <> 0
93 temp = b
94 b = a Mod b
95 a = temp
96 Loop
97
98 GCD = a
99End Function
100
101' एक्सेल में उपयोग:
102' =CalculateMillerIndices(2, 3, 6)
103' परिणाम: (3,2,1)
104
1#include <iostream>
2#include <vector>
3#include <cmath>
4#include <numeric>
5#include <algorithm>
6
7// दो संख्याओं का GCD गणना करें
8int gcd(int a, int b) {
9 a = std::abs(a);
10 b = std::abs(b);
11
12 while (b != 0) {
13 int temp = b;
14 b = a % b;
15 a = temp;
16 }
17
18 return a;
19}
20
21// कई संख्याओं का GCD गणना करें
22int gcdMultiple(const std::vector<int>& numbers) {
23 int result = numbers[0];
24 for (size_t i = 1; i < numbers.size(); ++i) {
25 result = gcd(result, numbers[i]);
26 }
27 return result;
28}
29
30// इंटरसेप्ट से मिलर इंडिसेस की गणना करें
31std::vector<int> calculateMillerIndices(const std::vector<double>& intercepts) {
32 std::vector<double> reciprocals;
33
34 // व्युत्क्रम की गणना करें
35 for (double intercept : intercepts) {
36 if (intercept == 0 || std::isinf(intercept)) {
37 reciprocals.push_back(0);
38 } else {
39 reciprocals.push_back(1.0 / intercept);
40 }
41 }
42
43 // गैर-शून्य मान खोजें
44 std::vector<double> nonZeroReciprocals;
45 for (double r : reciprocals) {
46 if (r != 0) {
47 nonZeroReciprocals.push_back(r);
48 }
49 }
50
51 if (nonZeroReciprocals.empty()) {
52 return {0, 0, 0};
53 }
54
55 // पूर्णांकों के लिए स्केल करें
56 const int scale = 1000;
57 std::vector<int> scaled;
58 for (double r : nonZeroReciprocals) {
59 scaled.push_back(std::round(r * scale));
60 }
61
62 // GCD खोजें
63 int divisor = gcdMultiple(scaled);
64
65 // सबसे छोटे पूर्णांकों में परिवर्तित करें
66 std::vector<int> millerIndices;
67 for (double r : reciprocals) {
68 if (r == 0) {
69 millerIndices.push_back(0);
70 } else {
71 millerIndices.push_back(std::round((r * scale) / divisor));
72 }
73 }
74
75 return millerIndices;
76}
77
78int main() {
79 std::vector<double> intercepts = {2, 3, 6};
80 std::vector<int> indices = calculateMillerIndices(intercepts);
81
82 std::cout << "इंटरसेप्ट [";
83 for (size_t i = 0; i < intercepts.size(); ++i) {
84 std::cout << intercepts[i];
85 if (i < intercepts.size() - 1) std::cout << ", ";
86 }
87 std::cout << "] के लिए मिलर इंडिसेस: (";
88
89 for (size_t i = 0; i < indices.size(); ++i) {
90 std::cout << indices[i];
91 if (i < indices.size() - 1) std::cout << ",";
92 }
93 std::cout << ")" << std::endl;
94
95 // आउटपुट: इंटरसेप्ट [2, 3, 6] के लिए मिलर इंडिसेस: (3,2,1)
96
97 return 0;
98}
99
संख्यात्मक उदाहरण
यहां कुछ सामान्य मिलर इंडिसेस गणना के उदाहरण दिए गए हैं:
-
उदाहरण 1: मानक मामला
- इंटरसेप्ट: (2, 3, 6)
- व्युत्क्रम: (1/2, 1/3, 1/6)
- हर एक को सबसे छोटे सामान्य गुणांक (6) से गुणा करें: (3, 2, 1)
- मिलर इंडिसेस: (3,2,1)
-
उदाहरण 2: अक्ष के समानांतर प्लेन
- इंटरसेप्ट: (1, ∞, 2)
- व्युत्क्रम: (1, 0, 1/2)
- 2 से गुणा करें: (2, 0, 1)
- मिलर इंडिसेस: (2,0,1)
-
उदाहरण 3: नकारात्मक इंटरसेप्ट
- इंटरसेप्ट: (-1, 2, 3)
- व्युत्क्रम: (-1, 1/2, 1/3)
- 6 से गुणा करें: (-6, 3, 2)
- मिलर इंडिसेस: (-6,3,2)
-
उदाहरण 4: भिन्न इंटरसेप्ट
- इंटरसेप्ट: (1/2, 1/3, 1/4)
- व्युत्क्रम: (2, 3, 4)
- पहले से ही पूर्णांक रूप में
- मिलर इंडिसेस: (2,3,4)
-
उदाहरण 5: विशेष प्लेन (100)
- इंटरसेप्ट: (1, ∞, ∞)
- व्युत्क्रम: (1, 0, 0)
- मिलर इंडिसेस: (1,0,0)
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
मिलर इंडिसेस का उपयोग किस लिए किया जाता है?
मिलर इंडिसेस का उपयोग क्रिस्टल लैटिस में प्लेन और दिशाओं की पहचान और वर्णन के लिए किया जाता है। वे एक मानकीकृत नोटेशन प्रदान करते हैं जो क्रिस्टलोग्राफरों, सामग्री वैज्ञानिकों, और इंजीनियरों को विशिष्ट क्रिस्टल अभिविन्यास के बारे में संवाद करने में मदद करते हैं। मिलर इंडिसेस एक्स-रे विवर्तन पैटर्न का विश्लेषण करने, क्रिस्टल विकास की भविष्यवाणी करने, इंटरप्लेनर स्पेसिंग की गणना करने और विभिन्न भौतिक गुणों का अध्ययन करने के लिए आवश्यक हैं जो क्रिस्टलोग्राफिक अभिविन्यास पर निर्भर करते हैं।
क्या मैं एक प्लेन को कैसे संभालूं जो किसी एक अक्ष के समानांतर है?
जब एक प्लेन किसी अक्ष के समानांतर होता है, तो यह उस अक्ष को इंटरसेप्ट नहीं करता है, इसलिए इंटरसेप्ट अनंत माना जाता है। मिलर इंडिसेस नोटेशन में, अनंत का व्युत्क्रम शून्य होता है, इसलिए संबंधित मिलर इंडेक्स शून्य हो जाता है। उदाहरण के लिए, y-अक्ष के समानांतर एक प्लेन का इंटरसेप्ट (a, ∞, c) होगा और मिलर इंडिसेस (h,0,l) होगा।
नकारात्मक मिलर इंडिसेस का क्या अर्थ है?
नकारात्मक मिलर इंडिसेस का अर्थ है कि प्लेन मूल के नकारात्मक पक्ष पर संबंधित अक्ष को इंटरसेप्ट करता है। क्रिस्टलोग्राफिक नोटेशन में, नकारात्मक इंडिसेस आमतौर पर संख्या के ऊपर एक बार के साथ दर्शाए जाते हैं, जैसे (h̄kl)। नकारात्मक इंडिसेस उन प्लेन का प्रतिनिधित्व करते हैं जो उनके सकारात्मक समकक्षों के संदर्भ में भौतिक गुणों के मामले में समान होते हैं लेकिन उनके अभिविन्यास भिन्न होते हैं।
मिलर इंडिसेस क्रिस्टल संरचना से कैसे संबंधित हैं?
मिलर इंडिसेस सीधे क्रिस्टल संरचना में परमाणु व्यवस्था से संबंधित होते हैं। विशेष मिलर इंडिसेस (dhkl) वाले प्लेन के बीच की दूरी क्रिस्टल प्रणाली और लैटिस पैरामीटर पर निर्भर करती है। एक्स-रे विवर्तन में, ये प्लेन परावर्तक प्लेन के रूप में कार्य करते हैं जो ब्रैग के नियम के अनुसार विवर्तन पैटर्न उत्पन्न करते हैं, जो क्रिस्टल संरचना को प्रकट करता है।
मिलर इंडिसेस और मिलर-ब्रावाइस इंडिसेस में क्या अंतर है?
मिलर इंडिसेस तीन पूर्णांकों (h,k,l) का उपयोग करते हैं और अधिकांश क्रिस्टल सिस्टम के लिए उपयुक्त होते हैं। मिलर-ब्रावाइस इंडिसेस चार पूर्णांकों (h,k,i,l) का उपयोग करते हैं और विशेष रूप से हेक्सागोनल क्रिस्टल सिस्टम के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। चौथा इंडेक्स, i, अनावश्यक है (i = -(h+k)) लेकिन हेक्सागोनल सिस्टम की समरूपता बनाए रखने में मदद करता है और समकक्ष प्लेन को अधिक आसानी से पहचानने में मदद करता है।
मैं दो क्रिस्टल प्लेन के बीच का कोण कैसे गणना करूं?
मिलर इंडिसेस (h₁,k₁,l₁) और (h₂,k₂,l₂) वाले दो प्लेन के बीच का कोण θ एक घन क्रिस्टल प्रणाली में निम्नलिखित रूप से गणना किया जा सकता है:
गैर-घन प्रणालियों के लिए, गणना अधिक जटिल होती है और क्रिस्टल प्रणाली के मीट्रिक टेन्सर को शामिल करती है।
क्या मिलर इंडिसेस भिन्न हो सकते हैं?
नहीं, परंपरा के अनुसार, मिलर इंडिसेस हमेशा पूर्णांक होते हैं। यदि गणना प्रारंभ में भिन्न देती है, तो उन्हें सबसे छोटे पूर्णांकों के सेट में परिवर्तित किया जाता है जो समान अनुपात बनाए रखते हैं। यह सभी मानों को हर एक के हर एक के सबसे छोटे सामान्य गुणांक से गुणा करके किया जाता है।
मैं प्रयोगात्मक रूप से एक क्रिस्टल चेहरे के मिलर इंडिसेस कैसे निर्धारित करूं?
क्रिस्टल चेहरों के मिलर इंडिसेस को प्रयोगात्मक रूप से एक्स-रे विवर्तन, इलेक्ट्रॉन विवर्तन, या ऑप्टिकल गोनियोमेट्री का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है। एक्स-रे विवर्तन में, विवर्तन के कोण जिन पर विवर्तन होता है, वे क्रिस्टल प्लेन के बीच की d-स्थान के साथ संबंधित होते हैं ब्रैग के नियम के माध्यम से, जो संबंधित मिलर इंडिसेस की पहचान करने के लिए उपयोग किया जा सकता है।
सामान्य क्रिस्टल प्लेन के मिलर इंडिसेस क्या हैं?
कुछ सामान्य क्रिस्टल प्लेन और उनके मिलर इंडिसेस में शामिल हैं:
- (100), (010), (001): प्राथमिक घन चेहरे
- (110), (101), (011): घन प्रणालियों में विकर्ण चेहरे
- (111): घन प्रणालियों में ऑक्टाहेड्रल चेहरा
- (112): बॉडी-सेंटरड घन धातुओं में सामान्य स्लिप प्लेन
संदर्भ
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टिले, आर. जे. (2006). क्रिस्टल और क्रिस्टल संरचनाएं। विली।
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