Krystalsymmetri

Krystalsymmetri

Ved at observere krystallerne kan du komme til en konklusion, at de ikke kun er konvekse polyhedroner, begrænset af flade vægge, men at de også udviser symmetri fænomener. Der er tre typer symmetri om dets tre elementer: lige, plan og peg.

Enkel, med hensyn til hvilke krystallerne er symmetriske, de kaldes symmetriakser. Symmetriaksen er lige gennem krystallen, omkring hvilken krystallen roterede 360 ​​° falder sammen med sin oprindelige position n gange.

Der er symmetriakser: to gange, tredobler, firdoblet og seksdoblet. En todelt akse kaldes en sådan symmetriakse, omkring hvilken krystallen drejes 360 ° 2 gange tager det samme position. Rotationsvinklen på dobbeltaksen er 360/2 = 180 °. Den tredobbelte akse er symmetriaksen, omkring hvilken krystallen, når den drejes 360 °, indtager den samme position 3 gange. Den tredobbelte akses rotationsvinkel er 360/3 = 120 °, firkant aksens rotationsvinkel - 360/4 = 90 °, rotationsvinkel på den seks gange akse 360/6 = 60 °.

Et karakteristisk tværsnit vinkelret på den dobbelte symmetriakse er et rektangel eller en rombe, til den tredobbelte akse - en ligesidet trekant, til firdobbelt aksen - firkant, og op til seks - sekskant. Den femfoldige akse findes ikke i krystalverdenen, Også akser med en flerhed større end seks er ikke kendt.

Krystaller med forskellige symmetriakser: a - dobbelt akse, b - tredobbelt akse, c - firakse, d - seksfoldet akse.

Krystaller af nogle stoffer har ingen symmetriakse, andre har kun en, endelig er der krystaller, med et større antal lige eller forskellige symmetriakser. Et eksempel ville være en kuboid, hvor de forekommer 3 tandemakser vinkelret på hinanden, passerer gennem centrum af modsatte vægge.

Symmetriplanet opdeler krystallen i to dele, som er så beslægtede med hinanden, som objektet, der skal reflekteres i et fladt spejl eller venstre hånd til højre. Hvert punkt i krystallen har det samme punkt på den anden side af symmetriplanet og den samme afstand. Krystaller af nogle stoffer har ikke noget symmetriplan, andre har kun en, og i nogle er der flere af dem. Et eksempel ville være en kuboid, hvor de forekommer 3 symmetriplaner vinkelret på hinanden. Mest, fordi indtil 9 symmetriplan har en terning.

Symmetrielementer i krystaller: a - en krystal med tre dobbeltakser, b - symmetriplan, c - tre symmetriplan vinkelret på hinanden.

Punktet for symmetri i en krystal kaldes centrum for symmetri. Hvert punkt på krystallen, der har symmetriens centrum, svarer til et analogt punkt på den anden side af symmetriens centrum. Dette punkt er på den lige linje trukket gennem det valgte punkt på krystallen og gennem midten af ​​symmetrien, i samme afstand fra symmetriens centrum som det valgte punkt på krystallen. Hvis et niveau skal overvejes, det er ved virkningen af ​​symmetriens centrum, at der opnås et plan parallelt med det. Symmetriens centrum er derfor i krystallerne, hvor der kun er par parallelle plan.

Der er adskillige eksempler på krystaller, hvor der kun er ét symmetrielement, f.eks.. centrum for symmetri, symmetriplan eller en hvilken som helst symmetriakse (to gange, trikot, fire gange eller seks gange). I mange krystaller findes to eller flere symmetrielementer, f.eks.. symmetriaksen og symmetriens centrum, symmetriakse og flere symmetriplaner osv.. Det største antal symmetrielementer, nemlig 3 firhjulede aksler, 4 tredobbelt aksler, 6 dobbelt akse, 9 symmetriplaner og centrum for symmetri, de har så regelmæssige klumper, som en terning og en oktaeder.

Planer af symmetri i en terning.

På baggrund af de identificerede symmetrielementer klassificeres krystaller af forskellige stoffer som krystallografiske klasser. Krystaller af forskellige stoffer kan have de samme elementer af symmetri. Den krystallografiske klasse inkluderer derfor forskellige krystalformer, der har det samme sæt symmetrielementer. Bortset fra den laveste klasse, uden symmetrielementer, der er en klasse, der kun har et symmetricenter og klasser, der kun har en dobbeltakse eller kun et symmetriplan, eller en tandemaksel, symmetriplan og symmetricenter. Klasser med højere symmetri er dem, der inkluderer krystaller med tre dobbeltakser, med en dobbelt akse og to plan, med tre dobbeltakser, tre planer og centre for symmetri osv..