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chap4 对称要素组合定理及对称型解析
• 这样推导出来的对称型共有27个,见表4-2。
• 还有5个是B类(高次轴多于一个)对称型,不要求推导。
Ln
LnnL2
LnP(C)
LnnP
LnnL2 (n+1)P(C)
Lin
Lin nL2 nP Lin n/2L2 n/2P
L1 L2 L3 L4 3L2 L33L2 L44L2
L4PC L2PC L22P L33P L44P L44L2 5PC 3L2 3PC
4)对称轴Ln与包含它的对称面的组合(面式): 根据组合规律Ln P∥→LnnP,可能的对称型为:(L1P=P) L22P;L33P;L44P;L66P。
(1)A类对称型的推导:
5 )对称轴 L n 与垂直它的对称面,以及包含它的对称面的组合(轴面
式):
垂直Ln的P与包含Ln的P的交线,必为垂直Ln的L2, 即Ln P⊥ P∥=Ln P⊥ P∥=LnnL2(n + 1)PC(偶数)
个偶次对称轴。 P C L2P C
该定理说明:
L2、P、C三者中任意两者可 产生第三者。
定理3 若有一对称面P包含对称轴Ln,则
①必有n个P包含Ln; ②相邻两个P的夹角半) (定理3与定理1对应) 例如:L6 P// L66P//
2、对称型的推导 依据:对称型中高次轴数量多少: A类对称型(高次轴不多于一个) B类对称型(高次轴多于一个) (1)A类对称型的推导
1)对称轴Ln单独存在(原始式):
可能的对称型为L1;L2;L3;L4;L6 。
(1)A类对称型的推导: 2)对称轴与对称轴的组合(轴式): 在这里我们只考虑 Ln与垂直它的L2的组合。根据上节所述对 称要素组合规律LnL2→LnnL2,可能的对称型为: (L1L2=L2);L22L2=3L2;L33L2;L44L2;L66L2
如果有一个L2垂直于Ln,则
①必有n个L2垂直于Ln; ②任意相邻两个L2的夹角为Ln的基转角的一半。 LnL2LnnL2 L2与L2的夹角是Ln基转角的一半
逆定理
若两L2相交,在交点并垂直两L2必产生Ln,其基
转角是两L2夹角的两倍,并在垂直于Ln平面内导出n个L2。
思考: 两个L2相交30°, 交点处并垂直L2所在平面会产生什么对称轴?
第四节 对称型(点群)
1、对称型的概念 晶体形态中,全部对称要素的组合,称为该晶体形态的对称型
或点群。
一般来说,当强调对称要素时称对称型,强调对称操作时称点 群。 根据晶体中可能存在的对称要素及其组合规律,推导出晶体中 可能出现的对称型(点群)是非常有限的,仅有32个。那么,这 32个对称型怎么推导出来?
第三节 对称要素的组合定理
对称要素的组合问题提出
例如:立方体3L44L36L29PC
对称要素有时并不是孤立的,且对称要素(操作) 之组合也
可导出新的对称要素(操作) 。 对称要素组合(共存)是有规律的,其规律是: 必须遵循对称要素的组合定理; 不符合对称要素组合定理的共存形式不可能存在。
定理1
7)旋转反伸轴Lin与垂直它的L2(或包含它的P)的组合(反伸
面式): 根据组合规律:当n为奇数时LinnL2nP,可能的对称型为: (Li1L2P=L2PC);Li33L23P=L33L23PC; 当n为偶数时 Lin(n /2)L2(n /2)P,可能的对称型为: (Li2L2P=L22P);Li42L22P;Li63L23P=L33L24P。
如果L2与Ln斜交有可能 出现多于一个的高次轴, 这时就不属于A类对称型了
(1)A类对称型的推导: 3)对称轴Ln与垂直它的对称面P的组合(中心式): 根据组合规律Ln(偶次)P⊥→Ln(偶次)PC,则可能的对称型为: L2PC;(L3P=Li6);L4PC;L6PC。
(1)A类对称型的推导:
Ln P⊥ P∥=Ln P⊥ P∥=LnnL2nP(奇数)
可能的对称型为:(L1L22P=L22P );L22L23PC=3L23PC; (L33L24P=Li63L23P);L44L25PC;L66L27PC。
(1)A类对称型的推导:
6)旋转反伸轴单独存在(倒转式):
可能的对称型为:Li1=C;Li2=P;Li3=L3C;Li4;Li6=L3P。
Lin = C Li2 = P Lin =L3
C L3 3L2 3PC
Li4
Li4 2L22P
L6
L66L2
L6PC
L66P
L66L2 7PC
Li6 =L3 P
Li6 3L2 3P= L3 3L2 4P
第五节 晶体的对称分类
晶体 高次轴的有 无及多少
低、中、高级晶族
7大晶系
属于同一对 称型的晶体
定理2
若一对称面P垂直于偶次轴Ln(偶),其交点处必然存在
对称中心C。
Ln P LnP C (n为偶数)
石膏
逆定理
若有一偶次对称轴Ln(偶)与对称中心C共存,则过C且
垂直该对称轴必有一对称面P; Ln C LnP C (n为偶数)
或若有一对称面P与对称中心C共存,则过C且垂直于P必有一
32晶类
低级晶族
三斜晶系 单斜晶系 正交晶系 三方晶系
无L2或P L2+P<3 L2+P3 1L3 1L4 1L6 4L3
晶 体
中级晶族
四方晶系 六方晶系 等轴晶系
高级晶族
晶体的对称分类
红锌矿
逆定理
若有两个对称面相交,则对称面的交线必为一对
称轴,其基转角为相邻两对称面夹角的两倍,并导出其他n个 包含Ln的P。 思考:两个对称面相交60°,交线处会产生什么对称轴?
定理4 若有一L2垂直于Lin,或有一P包含Lin
n为奇数时——必有n个L2垂直于Lin和n个P包含Lin;
n为偶数时——必有n/2个L2垂直于Lin和n/2个P包含Lin。 Lin P// =Lin L2 Linn/2 L2 n/2 P// (n为偶数) Linn L2 nP//(n为奇数)