Презентация на тему "Кристаллы"

Симметрия в кристаллах. Виды симметрии

• Греческое слово «симметрия» в переводе на русский язык означает «соразмерность».
• Симметрия в кристаллах состоит в том, что части кристалла закономерно повторяются несколько раз на одном и том же кристалле. Поэтому в основе представления о симметричных фигурах лежит понятие о равных частях.
• Симметричными являются крылья бабочки, венчики цветов, снежные звёздочки.
• Кристалличны некоторые части организма, например, роговица глаза.
• Кристаллы одни из самых красивых и загадочных творений природы. В настоящие время изучением многообразия кристаллов занимается наука кристаллография.

• Все кристаллы построены из элементарных частиц, которые расположены в строгом порядке внутри кристаллического тела. К этому выводу пришли в результате рентгеновского анализа кристаллов. С помощью рентгеновских лучей были обнаружены атомы внутри кристаллического тела и определить их пространственное расположение.
• Во всех кристаллах из атома можно выделить множество одинаковых атомов, расположенных наподобие узлов пространственной решетки.

• Рассматривая разные кристаллы видим, что все они разные по форме, но любой из них представляет симметричное тело.
• Наиболее известные элементы симметрии: 1)плоскость симметрии (зеркальное отображении); 2)ось симметрии (поворот вокруг оси, перпендикулярной к плоскости. По углу поворота различают порядок оси симметрии, поворот на 180° - ось симметрии 2-го порядка, 120° - 3-го порядка и так далее); 3)центр симметрии; 4)полярность (у конуса ось полярна, а у цилиндра ось не полярна).

а — кристалл кварца:  3 — ось симметрии 3-го, порядка, 2х, 2у, 2w— оси 2-го порядка; б — кристалловидного мета- силиката натрия: m -плоскости симметрии

• Простейшие операции симметрии:
•   а — поворот; 
• б — отражение; 
• в — инверсия;
•   г — инверсионный поворот 4-го порядка; 
• д — винтовой поворот 4-го порядка; 
• е — скользящее отражение.

• Примеры кристаллов, принадлежащих к разным точечным группам (кристаллографическим классам):
• а — к классу m (одна плоскость симметрии); 
• б — к классу с (центр симметрии); 
• в — к классу 2 (одна осьсимметрии 2-го порядка);
•   г — к классу 6 (одна инверсионно-поворотная ось 6-го порядка).

Объекты со спиральной симметрией: а —  молекула  ДНК;  б   — трубчатый  кристалл белкафосфорилазы (электронно-микроскопический снимок, увеличение 220000).

• Распределение магнитных моментов (стрелки) в  элементарной ячейке  ферримагнитного кристалла,описываемое с помощью обобщённой симметрии.

Фигура, описываемая точечной группой антисимметрии.

Фигура, обладающая симметрией  подобия .