Симметрия кристаллов » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Симметрия кристаллов

09.07.2021

Внешняя форма хорошо сформированных кристаллов отражает наличие или отсутствие ранее описанных бестрансляционных элементов симметрии. Это поворотные оси, поворотно-инверсионные оси, центр симметрии и зеркальные плоскости. Присутствие этих элементов симметрии в хорошо развитом кристалле может быть установлено по угловому расположению граней и иногда по их форме и размеру. В плохо развитых или неправильных кристаллах симметрия обычно явно не выражена, но может быть выведена при тщательном измерении угловых отношений между гранями. Распознавание элементов симметрии в кристаллах или на деревянных моделях, отражающих морфологию совершенных кристаллов, очень похоже на распознавание симметрии упорядоченных узоров, рассмотренное ранее. Однако может быть полезно рассмотреть некоторые аспекты элементов симметрии в связи с морфологией кристаллов.

Поворотная ось — это проходящая через кристалл воображаемая линия, вокруг которой кристалл можно повернуть, и при этом он повторяет сам себя 1, 2, 3, 4 или 6 раз за время полного поворота. Рис. 2.27, а изображает 6-ную поворотную ось. При вращении вокруг этой оси кристалл повторяет сам себя через каждые 60°, или 6 раз при повороте на 360°.

Инверсионно-поворотная ось объединяет вращение вокруг оси с инверсией. Как отмечалось ранее, 1 эквивалентна центру симметрии (или центру инверсии i), 2 эквивалентна зеркальной плоскости, 3 эквивалентна 3-ной поворотной оси плюс центр симметрии, 4 — уникальна, а 6 — эквивалентна 3-ной поворотной оси с зеркальной плоскостью, перпендикулярной этой оси. Рис. 2.27, б иллюстрирует морфологическое выражение 4-ной инверсионно-поворотной оси.
Симметрия кристаллов

Центр симметрии присутствует в кристалле, если от любой точки на его поверхности можно провести воображаемую линию через центр кристалла и на этой линии будет найдена аналогичная точка на таком же расстоянии от центра. Эта операция эквивалентна 1, или инверсии. Центр обозначается буквой i. На рис. 2.27, в изображен центр симметрии в кристалле.

Зеркальная плоскость — это воображаемая плоскость, которая делит кристалл на половинки, каждая из которых в совершенном кристалле является зеркальным отображением другой. Характер и положение такой плоскости, называемой также плоскостью симметрии, показаны на рис. 2.27, г.

В нашем предыдущем рассмотрении элементов симметрии на узорах мы отметили существование 32 точечных групп или кристаллографических классов . Этим точечным группам, однозначно определяемым их симметрией, были даны названия по общим формам в каждом кристаллическом классе. Эта схема номенклатуры, предложенная П. Гротом в 1895 г., использована в табл. 2.3. В разделах, описывающих минералы, кристаллографические классы обозначены по международной системе обозначений (Германа—Могена) и названия опущены. Из табл. 2.2 и 2.3 можно увидеть, что некоторые группы кристаллографических классов имеют общие характеристики. Эти группы классов известны как кристаллографические сингонии, или кристаллографические системы. Существует шесть таких систем, а гексагональная система имеет две подсистемы: гексагональную и ромбоэдрическую (тригональную), выделяемые на основе наличия 6-ной или 3-ной оси симметрии. (В отечественной литературе принято выделять 7 сингоний, т. е. тригональную сингонию считают самостоятельной системой. — Прим. перев.).


Имя:*
E-Mail:
Комментарий: