第四章 晶体对称要素组合和国际符号
四、关于倒转轴Lin:能够在晶体中出现的Li
1、Li
2、Li
3、Li
4、Li6,除Li4是一种独立的对称要素外,其余四种倒转轴都可以用其它简单的对称要素或它们的组合来代替,其关系如下:
Li1=C
Li2=P
Li3=L3C
Li6=L3P(PL3)
分别说明如下:
Li1为旋转360o后反伸,因为图形旋转360o后复原,也就是说等于不旋转而单纯反伸,所以Li1=C。
Li2为旋转180o后反伸,如图,点1围绕Li2旋转180o后,再凭供Li2上的一点反伸与点2重合,但由图可见,凭籍垂直于Li2(过中心)的对称面的反映,也同样可以使点1与点2重合。因此,Li2=P,
Li3为旋转120o后反伸,如图1经Li3的作用可以依次获得
1、
2、
3、
4、
5、6共6个点,而由点1开始通过L3的作用可获得点
1、
3、5,再通过C的作用又获得点
2、
4、6,总共获得6个点,与由Li3所推导出来的完全相同,因此,Li3=L3C;
Li6为旋转60o后反伸,从点1开始,旋转60o反伸获得点2,依次类推,可获得点
1、
2、
3、
4、
5、6共6个点,若将Li6代之以L3P上,由点1开始,经L3的作用可获得点
1、
3、5,再经过垂直于L3的作用又可获得点
2、
4、6,与Li6和Li4。(加讲,判断Li
4、Li6的方法)。
五、对称要素的组合
在结晶多面体中,可以有一处公款称要素单独存在,也可以有若干个对称要素组合在一起。
经数学上运用群论的方法推导,对称要素的组合服从以下规律,即对称要素缚合定理: 定理一:如果有一个对称面包含Ln,则必有n个对称面包含Ln,即LnP11→Lnnp。 此定理也可理解为:对称面的交线必为对称轴,其基转角为相邻=对称面的夹角的二倍(由对称面反推对称轴)。
举例:锆石:有对称面包含L4,则必有4个P包含L4,记为L44P1t;
又:两相邻对称面的交线为L,两相邻P的夹角为45o,则L的基转角为45×2=90o,此时对称轴为L4。
定理二:如果有一个L2垂直于Ln时,则必有n个共点的L2同时垂直于此Ln,即Ln×L2=LnnL2
举例:锆石,有一个L2垂直于L4,则必有4个L2同时垂直于L4,认记为L44L2。 定理三:如果有一个对称面P垂直于偶次轴(L
2、L
4、L6),则其交点必为对称中心。
即:Ln(偶次)×P⊥→LnPC。
举例:锆石:垂直于L4有一个对称面P,则其交点为对称中心,记为L4PC。 定理四:如果有一个L2垂直于Li4(或有珍上对称面P包含Lin)则: 当n为奇数时:必有n个L3垂直于Lin和n个P包含Lin。 即:Lin×L⊥2(或P11)→LinnL2nP 举例:方解石:L33L23PC,此L3为Li3(有对称中心) 有一个L2是垂直Li3的(或有一个P是包含Li3的) 则:Li33L23PL33L23PC
当n为偶数时,必有n/2个L2垂直于Lin和n/2个P包含Lin 即:Lin×L⊥2(或P11)→Lin 举例:四方四面体:有一个Li4,有P包含Li4(或L2垂直于Li4) 则:Li42L22P
六、对称型的国际符号(自学,讲了定向之后再讲)
七、晶体的对称分类
晶体的对称分类是以对称型为基础进行的。 晶体对称分类体系如下:
高级晶族 (高次轴多于1个)
中级晶族 (有唯一高次轴)
等轴(立方)晶系(必定有4L3) 三方晶系:唯一高次轴为L3或Li3 四方晶系:唯一高次轴为L4或Li4 六方晶系:唯一高次轴为L6或Li6 正交(斜方)晶系:L2和P决数≥3 单斜晶系:L2和P均不多于一个 三斜晶系:无L2和P 低级晶族 (无高次轴)