Разделы презентаций


Физика твердого тела

Содержание

Пространственные группы симметрии.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Физика твердого тела

Физика твердого тела

Слайд 2Пространственные группы симметрии.

Пространственные группы симметрии.

Слайд 31.Элементы симметрии с переносом.
Винтовая ось – элемент симметрии осуществляющий поворот

на угол:
  2/N (N=2,3,4,6)
и одновременный

перенос вдоль оси на долю трансляции:

t = m/N (m=1,…,N-1)

Обозначение: Nm или L Nm
1.Элементы симметрии с переносом.Винтовая ось – элемент симметрии осуществляющий поворот на угол:     2/N

Слайд 41.Элементы симметрии с переносом.
21
Винтовая ось 21

1.Элементы симметрии с переносом.21Винтовая ось 21

Слайд 51.Элементы симметрии с переносом.
21
Винтовые оси 31 и 32

1.Элементы симметрии с переносом.21Винтовые оси 31 и 32

Слайд 61.Элементы симметрии с переносом.
Винтовые оси 41 , 42 и 43

1.Элементы симметрии с переносом.Винтовые оси 41 , 42 и 43

Слайд 71.Элементы симметрии с переносом.
Винтовые оси 61 , 62 , 63,

64 и 65

1.Элементы симметрии с переносом.Винтовые оси 61 , 62 , 63, 64 и 65

Слайд 8Элементы симметрии с переносом.
Плоскости скользящего отражения – элемент симметрии
Осуществляющий

двойное действие: отражение и перенос вдоль плоскости на величину:

a/2 -

a ,
b/2 - b,
c/2 - c,
(a+b)/2 - n,
(a+c)/2 - n,
(b+c)/2 – n.
Элементы симметрии с переносом.Плоскости скользящего отражения – элемент симметрии Осуществляющий двойное действие: отражение и перенос вдоль плоскости

Слайд 9Элементы симметрии с переносом.
Графическое обозначение.

Элементы симметрии с переносом. Графическое обозначение.

Слайд 10Теоремы взаимодействия трансляционных и конечных
элементов симметрии.
Т1. m//mt
Последовательное отражение

в двух параллельных
плоскостях симметрии равносильно трансляции
величиной 2а, где

а – расстояние между плоскостями.

Обратная теорема: любую
трансляцию можно заменить
отражением в двух плоскостях.

Теоремы взаимодействия трансляционных и конечных элементов симметрии. Т1. m//mtПоследовательное отражение в двух параллельных плоскостях симметрии равносильно трансляции

Слайд 11Теоремы взаимодействия трансляционных и конечных
элементов симметрии.
Т2. tm 

m
Плоскость симметрии и перпендикулярная ей трансляция
величиной t порождают новые

вставленные плоскости симметрии,
параллельные порождающей, аналогичные по типу и отстающие
от нее на расстоянии t/2.

Теоремы взаимодействия трансляционных и конечных элементов симметрии. Т2. tm  mПлоскость симметрии и перпендикулярная ей трансляция величиной

Слайд 12Теоремы взаимодействия трансляционных и конечных
элементов симметрии.
Т3. mt()a
Плоскость симметрии

и трансляция t,
составляющая с плоскостью угол ,
порождают плоскость скользящего

отражения, параллельную исходной плоскости и отстоящую от нее на (1/2)t sin и величиной скольжения t cos
Теоремы взаимодействия трансляционных и конечных элементов симметрии. Т3. mt()aПлоскость симметрии и трансляция t, составляющая с плоскостью угол

Слайд 13Теоремы взаимодействия трансляционных и конечных
элементов симметрии.
Т4a. ma 2
Т4б.

mc 21
Т4в. сс 2
Т4г. аc 21
Отражение в двух пересекающихся
плоскостях

симметрии можно заменить вращением вокруг линии пересечения (или параллельной ей).

Обратная теорема: любую ось можно заменить
парой соответствующих плоскостей.

Теоремы взаимодействия трансляционных и конечных элементов симметрии. Т4a. ma 2Т4б. mc 21Т4в. сс 2Т4г. аc 21Отражение в

Слайд 14Теоремы взаимодействия трансляционных и конечных
элементов симметрии.
Т5. tNm Nm
Трансляция,

перпендикулярная оси,
порождает такую же ось симметрии,
параллельную исходной и

смещенную на
t/2 в направлении трансляции.

Применима ко всем осям, включая -1.
Теоремы взаимодействия трансляционных и конечных элементов симметрии. Т5. tNm NmТрансляция, перпендикулярная оси, порождает такую же ось симметрии,

Слайд 15Плоские группы симметрии.
pmm2
Размножение ограниченной области.

Плоские группы симметрии.pmm2Размножение ограниченной области.

Слайд 16Плоские группы симметрии: 17 групп .

Плоские группы симметрии: 17 групп .

Слайд 17Плоские группы симметрии.

Плоские группы симметрии.

Слайд 18Правильные системы точек плоских групп симметрии

Правильные системы точек плоских групп симметрии

Слайд 19Правильные системы точек плоских групп симметрии

Правильные системы точек плоских групп симметрии

Слайд 20Распределение пространственных групп симметрии
по сингониям

Триклинная 2
Моноклинная 13
Ромбическая 59
Тетрагональная

68
Тригональная 25
Гексагональная 27
Кубическая 39

Всего: 230
Выведены

Е.С.Федоровым и А.Шенфлисом в период с 1890 по 1894 год.
Распределение пространственных групп симметрии по сингониямТриклинная 		2 Моноклинная 	13Ромбическая 	59Тетрагональная 	68Тригональная 	25Гексагональная 	27Кубическая 		39Всего:

Слайд 21Правильная система точек –совокупность симметрично
эквивалентных позиций, связанных преобразованиями
симметрии

пространственной группы.
Кратность правильной системы точек – число
симметрично

эквивалентных точек.

Частная правильная система точек –получается в том
случае, если исходная точка лежит на элементе симметрии.

Возможные кратности: 1,2, 3, 4,6, 8, 12, 16, 24, 48, 96,192.

Связь кратности ПСT с химической формулой:
Атомы размещаются по различным ПТС пр.группы в соответствии с их кратностью и стехиометрией хим.соединения

Правильная система точек –совокупность симметрично эквивалентных позиций, связанных преобразованиями симметрии пространственной группы.  Кратность правильной системы точек

Слайд 22Принятые обозначение точек правильной системы
а. Исходная точка;
б. Зеркально симметричная

точка;
в. Точка, находящаяся над плоскостью;
г. Точка, находящаяся над

плоскостью на расстоянии
½ периода трансляции;
д. Две точки: одна над другой.
Принятые обозначение точек правильной системыа. Исходная точка; б. Зеркально симметричная точка; в. Точка, находящаяся над плоскостью; г.

Слайд 23Номенклатура:
Правила записи символа пространственной группы (краткий символ).

Номенклатура:Правила записи символа пространственной группы (краткий символ).

Слайд 24Номенклатура:

Триклинная P1, P-1 (P111)
Моноклинная P21 (P1211), P2/m (P1 2/m1)


Ромбическая Pmmm, P212121.
Тетрагональная P4/mmm, P4nc
Тригональная R-3, R-3m
Гексагональная P6/mmm, P6222
Кубическая

P23, Fm-3m

Номенклатура:Триклинная 		P1, P-1 (P111) Моноклинная 	P21 (P1211), P2/m (P1 2/m1) Ромбическая 	Pmmm, P212121.Тетрагональная 	P4/mmm, P4ncТригональная 	R-3, R-3m

Слайд 25 
Triclinic 1. P 1 2. P

 Triclinic  1. P 1    			2. P -1

Слайд 26 
Triclinic 1. P 1 2. P

-1
KIO3
Cu3(PO4)2

 Triclinic  1. P 1    			2. P -1KIO3Cu3(PO4)2

Слайд 27 
Monoclinic 3. P 121 4. P 1211

5. C 1 2 1 6. P

1 m 1
7. P 1 c 1 8. C 1 m1 9. C 1c1 10. P 1 2 / m1 11. P 1 21 / m 1
12. C 1 2 / m 1 13. P 1 2 / c 1 14. P121 / c 1 15. C 1 2 / c 1

P2 P21

 Monoclinic 3. P 121   4. P 1211   5. C 1 2 1

Слайд 28Пространственные группы симметрии.
 
Monoclinic
6. P 1 m 1
P

1 c 1
8. C 1 m1
9.

C 1c1
Пространственные группы симметрии. Monoclinic  6. P 1 m 1 P 1 c 1  8. C 1

Слайд 29                                                                                                                                                                                                                                                                                            
© Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

                                                                                                                                                                                                                                                                                            © Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

Слайд 30                                                                                                                                                                                                                                                                                            
© Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

                                                                                                                                                                                                                                                                                            © Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

Слайд 31                                                                                                                                                                                                                                                                                            
© Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

                                                                                                                                                                                                                                                                                            © Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

Слайд 32Li2SO4
14. P121 / c 1

Li2SO414. P121 / c 1

Слайд 3314. P121 / c 1
CaCO3

14. P121 / c 1CaCO3

Слайд 35                                                                                                                                                                                                                                                                                            
© Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

                                                                                                                                                                                                                                                                                            © Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

Слайд 36                                                                                                                                                                                                                                                                                            
© Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

                                                                                                                                                                                                                                                                                            © Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

Слайд 3719. P 21 21 21
AgNO3

19. P 21 21 21AgNO3

Слайд 38                                                                                                                                                                                                                                                                                            
© Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.


                                                                                                                                                                                                                                                                                           

                                                                                                                                                                                                                                                                                            © Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.                                                                                                                                                                                                                                                                                             

Слайд 39                                                                                                                                                                                                                                                                                            
© Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.


                                                                                                                                                                                                                                                                                           
© Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.


                                                                                                                                                                                                                                                                                           
© Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

                                                                                                                                                                                                                                                                                            © Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.                                                                                                                                                                                                                                                                                              © Copyright 1997-1999. Birkbeck College,

Слайд 4062. P n m a
Cs2SO4

62. P n m aCs2SO4

Слайд 4162. P n m a
WO3

62. P n m aWO3

Слайд 42                                                                                                                                                                                                                                                                                            
© Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.


                                                                                                                                                                                                                                                                                           
© Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.


                                                                                                                                                                                                                                                                                            © Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.                                                                                                                                                                                                                                                                                              © Copyright 1997-1999. Birkbeck College,

Слайд 43                                                                                                                                                                                                                                                                                            
© Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

                                                                                                                                                                                                                                                                                            © Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

Слайд 44                                                                                                                                                                                                                                                                                            
© Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

                                                                                                                                                                                                                                                                                            © Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

Слайд 45133. P 42 / n b c
V3S

133. P 42 / n b cV3S

Слайд 47                                                                                                                                                                                                                                                                                            
© Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

                                                                                                                                                                                                                                                                                            © Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

Слайд 48                                                                                                                                                                                                                                                                                            
© Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

                                                                                                                                                                                                                                                                                            © Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

Слайд 49                                                                                                                                                                                                                                                                                            
© Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

                                                                                                                                                                                                                                                                                            © Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

Слайд 50KNO3
166. R -3 m

KNO3166. R -3 m

Слайд 51SrCO3
166. R -3 m

SrCO3166. R -3 m

Слайд 52                                                                                                                                                                                                                                                                                            

                                                                                                                                                                                                                                                                                           

Слайд 53                                                                                                                                                                                                                                                                                            
© Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

                                                                                                                                                                                                                                                                                            © Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

Слайд 54                                                                                                                                                                                                                                                                                            
© Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

                                                                                                                                                                                                                                                                                            © Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

Слайд 55178. P 61 2 2
AuF3

178. P 61 2 2AuF3

Слайд 56                                                                                                                                                                                                                                                                                            
© Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

                                                                                                                                                                                                                                                                                            © Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

Слайд 57                                                                                                                                                                                                                                                                                            
© Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

                                                                                                                                                                                                                                                                                            © Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

Слайд 58                                                                                                                                                                                                                                                                                            
© Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

                                                                                                                                                                                                                                                                                            © Copyright 1997-1999. Birkbeck College, University of London.

Слайд 59205. P a -3
FeS2

205. P a -3FeS2

Слайд 60205. P a -3
PtCl4

205. P a -3PtCl4

Слайд 61Независимая область ячейки – минимальная область,
позволяющая путем действия элементов

симметрии заполнить все
пространство ячейки без перекрывания и промежутков.

Определяется неоднозначно.



Применяется в структурном анализе при расшифровке структуры
и кристаллохимии при сравнительном анализе структур.

В независимой области может содержаться целое число
формульных единиц либо дробная часть.

Независимая область ячейки для структуры NaCl.

(плоский и объемный вид для 1/8 ячейки

Независимая область ячейки – минимальная область, позволяющая путем действия элементов симметрии заполнить все пространство ячейки без перекрывания

Слайд 62Разбиение пространства на фундаментальные области

Стереоны- фундаментальные области заполняющие пространство
без

промежутков.

Количество областей в ячейке равно кратности группы.

Плоскости и оси

симметрии окаймляют область.

Плоскогранные стереоны можно построить по методу Дирихле.

Для каждой пространственной группы существует большое число
топологически различных стереонов, что определяется различным
Соотношением параметров ячейки.

Форма стереона однозначно характеризует пространственную группу.
Разбиение пространства на фундаментальные областиСтереоны- фундаментальные области заполняющие пространство без промежутков. Количество областей в ячейке равно кратности

Слайд 63Разбиение пространства на фундаментальные области
по методу Дирихле. (построение стереонов)
В качестве

исходных точек
берутся точки ПСТ.

Форма стереоэдров зависит
от метрических характеристик
решетки

и конкретного выбора
положения точки в элементарной ячейке, вида ПСТ


Плоскогранные стереоны (прямолинейные)

Разбиение пространства на фундаментальные областипо методу Дирихле. (построение стереонов)В качестве исходных точек берутся точки ПСТ.Форма стереоэдров зависит

Слайд 64Разбиение пространства на фундаментальные области

Pnnn
P-3
Неплоскогранные стереоны (криволинейные)

Разбиение пространства на фундаментальные областиPnnnP-3Неплоскогранные стереоны (криволинейные)

Слайд 65Разбиение пространства на фундаментальные области
Наиболее симметричные
плоскогранные стереоны (стереоэдры) :
Куб,

г.призма, ромбододекаэдр, вытя –
нутый ромбододекаэдр, кубооктаэдр.
Заполнение пространства:

1.Гексагональными призмами.

2.Ромбододекаэдрами

3.Кубооттаэдрами

Разбиение пространства на фундаментальные областиНаиболее симметричные плоскогранные стереоны (стереоэдры) :Куб, г.призма, ромбододекаэдр, вытя –нутый ромбододекаэдр, кубооктаэдр. Заполнение

Слайд 66Разбиение пространства на фундаментальные области
Построение области Вороного-Дирихле
или решетки Вигнера-Зейтца

в обратном пространстве:
В качестве исходных
точек берутся узлы
ячейки.



Области Дирихле всегда
центросимметричны

Решетка Вигнера-Зейтца
применяется для описания
энергетических зон
в кристалле.

Разбиение пространства на фундаментальные областиПостроение области Вороного-Дирихле или решетки Вигнера-Зейтца в обратном пространстве: В качестве исходных точек

Слайд 67Разбиение пространства на фундаментальные области
Построение Дирихле может приводит
к стереоэдрам

различного сорта
в зависимости от соотношения
параметров ячейки.

Приведены примеры:

1-3 кубические.
4-6

тетрагональные
7-8 ромбоэдрические (тригональные)
9 гексагональные
10-12 ромбические

Всего 24 вида многогранников.
Разбиение пространства на фундаментальные областиПостроение Дирихле может приводит к стереоэдрам различного сорта в зависимости от соотношения параметров

Слайд 68Цилиндрическая симметрия.
Спиральные группы симметрии.
Цилиндрическая поверхность как радиальная проекция

Цилиндрическая симметрия. Спиральные группы симметрии. Цилиндрическая поверхность как радиальная проекция

Слайд 69Слоевая симметрия.
Трехмерные дважды
периодические объекты:
слоистые силикаты,
интеркалированный графит,
бета-белки,
молекулярные слои

и пленки,
биологические мембраны,
жидкие кристаллы.
Структура профиллита, построенная
из трехмерных слоев.

Слоевая симметрия. Трехмерные дважды периодические объекты:слоистые силикаты, интеркалированный графит,бета-белки,молекулярные слои и пленки,биологические мембраны,жидкие кристаллы.Структура профиллита, построенная из

Слайд 70Обобщенная симметрия
Цветная симметрия:
Три переменные являются
геометрическими, а четвертая
имеет иной

физический смысл.

Это порождает новые операции
отождествления. Такое обобщение
симметрии называется
антисимметрией

или
цветной симметрией.
Обобщенная симметрияЦветная симметрия:Три переменные являются геометрическими, а четвертая имеет иной физический смысл. Это порождает новые операцииотождествления. Такое

Слайд 71Цветная симметрия:

Цветная симметрия:

Слайд 72Цветная симметрия:

Цветная симметрия:

Слайд 73Цветная симметрия:

Цветная симметрия:

Слайд 74Цветная симметрия:

Цветная симметрия:

Слайд 75Симметрия подобия.
Частичная симметрия.
Статистическая симметрия.

Симметрия подобия.Частичная симметрия.Статистическая симметрия.

Слайд 76Предельные группы симметрии или группы Кюри
точечные группы симметрии, содержащие оси


симметрии бесконечного порядка
Группы применяются для описания физических сред,
когда дискретность

не имеет значения.

Имеется 7 предельных групп:
, m, /m, 2, /mmm, /m, /

Предельные группы симметрии или группы Кюриточечные группы симметрии, содержащие оси симметрии бесконечного порядкаГруппы применяются для описания физических

Слайд 77Предельные группы симметрии или группы Кюри
Группа , (Одна ось,

соответствует симметрии равномерно вращающегося конуса)
Группа полярна и
энантиоморфна

Предельные группы симметрии или группы КюриГруппа  , (Одна ось, соответствует симметрии равномерно вращающегося конуса) Группа полярна

Слайд 78Предельные группы симметрии или группы Кюри
Группа m (ось и

бесконечное число продольных
плоскостей, соответствует покоящемуся конусу)
Бесконечное количество продольных плоскостей,
Группа

полярна, но не энантиаоморфна,
Описывает симметрию однородного
электрического поля Е.
Предельные группы симметрии или группы КюриГруппа m  (ось и бесконечное число продольных плоскостей, соответствует покоящемуся конусу)Бесконечное

Слайд 79Предельные группы симметрии или группы Кюри
Группа /m Ось симметрии

(неполярная ) и поперечная
плоскость, соответствует вращающемуся цилиндру,
Торцы цилиндра

неодинаковы. Нет энантиоморфных форм.

Описывает симметрию однородного
Магнитного поля Н прямолинейного тока.

Предельные группы симметрии или группы КюриГруппа /m  Ось симметрии (неполярная ) и поперечная плоскость, соответствует вращающемуся

Слайд 80Предельные группы симметрии или группы Кюри
Группа 2 Ось симметрии

(неполярная ) и бесконечное
число поперечных осей 2. Соответствует цилиндру,

концы которого закручены в разные стороны. .

Описывает симметрию удельного вращения плоскости поляризации света в анизотропной среде.

Независимо как смотреть,
Вращение остается правым или левым.

Предельные группы симметрии или группы КюриГруппа 2  Ось симметрии (неполярная ) и бесконечное число поперечных осей

Слайд 81Предельные группы симметрии или группы Кюри
Группа /mmm Ось симметрии

(неполярная ), поперечная
плоскость и бесконечное число продольных.
Соответствует покоящемуся

цилиндру.

Описывает симметрию одноосного сжимающего или растягивающего усилия.

Предельные группы симметрии или группы КюриГруппа /mmm  Ось симметрии (неполярная ), поперечная плоскость и бесконечное число

Слайд 82Предельные группы симметрии или группы Кюри
Группа /  m

Центр симметрии и бесконечное множество
осей бесконечного порядка.
Соответствует симметрии

шара. .

Описывает симметрию гидростатического сжатия.
или однородный нагрев.

Предельные группы симметрии или группы КюриГруппа /  m  Центр симметрии и бесконечное множество осей бесконечного

Слайд 83Предельные группы симметрии или группы Кюри
Группа /  Бесконечное

множество
осей бесконечного порядка (без плоскостей и центра
симметрии. Соответствует

симметрии шара, у которого
все диаметры закручены вправо или влево.

Описывает симметрию удельного вращения плоскости поляризации света в анизотропной среде.

Предельные группы симметрии или группы КюриГруппа /   Бесконечное множество осей бесконечного порядка (без плоскостей и

Слайд 84Основные принципы симметрии в кристаллофизике.
Принцип Кюри:

Если определенные причины

вызывают соответствующие
следствия, то элементы симметрии причин должны
проявляться в

вызванных ими следствиях.
(обратное не верно, т.е следствия могут обладать белее
высокой симметрией, чем причины)

Принцип означает, что элементы симметрии кристалла
Являются в тоже время элементами симметрии
любого физического свойства.

(точечная группа физ.свойства включает точечную
симметрию самого кристалла.)
Основные принципы симметрии в кристаллофизике. Принцип Кюри: Если определенные причины вызывают соответствующие следствия, то элементы симметрии причин

Слайд 85Основные принципы симметрии в кристаллофизике.

Принцип суперпозиции Кюри:

Когда различные

внешние воздействия накладываются
друг на друга, образуя единую систему, их диссимметрии


складываются. В результате остаются лишь общие
элементы симметрии.
Основные принципы симметрии в кристаллофизике. Принцип суперпозиции Кюри: Когда различные внешние воздействия накладываютсядруг на друга, образуя единую

Слайд 86Принцип Неймана:

Физическое свойство кристалла может обладать и более
высокой

симметрией, чем кристалл, но оно обязательно
должно включать в себя

симметрию точечной группы
кристалла.

Преобразование симметрии, свойственное кристаллу,
не может изменить его физического свойства.

Основные принципы симметрии в кристаллофизике.

Принцип Неймана: Физическое свойство кристалла может обладать и более высокой симметрией, чем кристалл, но оно обязательно должно

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика