Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Харгиттаи И. -> "Симметрия глазами химика" -> 15

Симметрия глазами химика - Харгиттаи И.

Харгиттаи И., Харгиттаи М. Симметрия глазами химика — М.: Мир, 1989. — 496 c.
ISBN 5-03-000276-6
Скачать (прямая ссылка): xagita.djvu
Предыдущая << 1 .. 9 10 11 12 13 14 < 15 > 16 17 18 19 20 21 .. 140 >> Следующая

Таблица 2-1. Общая классификация снежных кристаллов по Накайя [16]
Главная группа Подгруппа Типы
Игла (N) 1. Простая 2. Комплекс а) Элементарная игла б) Пучок игл
Столбик (С) 1. Простой 2. Комплекс а) Пирамида б) Пуля в) Шестигранный а) Пули б) Столбики
Простые и комбинированные типы симметрии
Главная группа
Поді руина
Типы
Пластинка (Р)
1. Правильная, а) Простая пластинка плоская б) Лучи секторной формы
в) Пластинка с простыми разветвлениями
г) Широкие лучи
д) Простая звезда
е) Обычный дендрит
ж) Папоротникообразная
з) Звезда с ппаетинками на концах
и) Пластинка с дендритными разветвлениями
2. С неправильным числом а) Три луча лучей б) Четыре луча
в) Остальные
3. 12 лучей а) Папоротникообразная
б) Широкие лучи
4. Неправильной формы
5. Пространственная группа пластинчатых лучей
Много вариантов
а) Пространственная шестиугольная
б) Расходящаяся из центра («еж»)
Комплекс «столбик пластинка» (CP)
Столбик с пластинками на концах
Столбчатые с расширенными боковыми гранями (S)
Пули с пластинками Неправильной формы
а) Столбик с пластинками
б) Столбик с дендритами
в) Увенчанный столбик
а) Пули с пластинками
б) Пули с дендритами
Иней (К) кристаллы, выпадающие из облаков, слипшиеся частицы
1. Иней
2. Толстые пластинки
3. Крупообразный
4. Снежная крупа
а) Шестиугольный
б) Снежные зерна
а) Шестиугольный
б) Снежные зерна
в) Конусообразный
Снежная частица 1. Лед
неправильной формы 2. Иней (I) 3. Смесь
Простые и комбинированные гииы симмефии
55
Рис. 2-44. Рис. 2-45.
Снежинка папоротникообразного вида Плохо сформированная, асимметрич-
по Накайя [16]. Воспроизводится с ная снежинка по Накайя [16]. Воспро-
разрешения. изводится с разрешения.
Важная роль работы Накайя состояла не только в том, что он изучал идеальную или близкую к идеальной форму снежинок; он также занимался и отклонениями от гексагональной симметрии. Разумеется, микроструктура на атомном уровне остается гексагональной, но морфология или внешний вид кристалла могут отклоняться от идеальной гексагональной симметрии. Накайя называет такие кристаллы плохо сформированными (неправильными) и утверждает, что именно эти асимметричные кристаллы могут быть более обычными, чем строго симметричные. Конечно, симметрию следует рассматривать с точки зрения степени симметричности. Ведь даже снежинки, которые выглядят наиболее симметричными, при тщательном рассмотрении обнаруживают небольшие различия в своих ветвях. На рис. 2-45 показана снежинка с ярко выраженной асимметрией, чье развитие, вероятно, было обусловлено неоднородностью окружавшего ее водяного пара.
2.4. Инверсия
Какова симметрия молекулы 1,2-дибром-1,2-дихлорэтана, показанной на рис. 2-46? Очевидно, что у нее нет ни плоскости симметрии, ни поворотной оси. Однако каждая пара атомов одного вида в этой молекуле связана с другой, и это отмечено соединяющими их линиями, проходящими через середину центральной связи. Именно эта центральная точка является для данной молекулы единственным элементом симметрии, который называется центром симметрии или центром инверсии. Применение этого элемента симметрии приводит к обмену положениями атомов, или, в более общем виде, любых двух точек, расположенных на одинаковых расстояниях от центра и находящихся на
S6
Глава 2
прямой линии, проходящей через него. Такой обмен положениями называется инверсией.
Инверсию можно также представить как последовательное применение двух простых элементов симметрии: оси второго порядка с зеркальным отражением в плоскости или наоборот. Для молекулы, изображенной на рис. 2-46, это можно было бы сделать, например, следующим образом: а) повернуть молекулу на 180°, воспользовавшись связью С—С как осью вращения, и б) применить отражение в плоскости, перпендикулярно проходящей через середину связи С—С; или же
а) применить поворот вокруг оси второго порядка, проходящей перпендикулярно плоскости С1ССС1 через середину связи С—С, а затем
б) использовать плоскость С1ССС1 в качестве плоскости симметрии. Эти операции схематически показаны на рис. 2-46, и в обоих случаях результаты инвариантны к порядку проведения указанных операций.
Параллелепипед, изображенный на рис. 2-47,-типичный пример тела, обладающего центром симметрии. Каждая вершина, грань, каждое ребро имеют свои аналоги, расположенные по другую сторону от центра инверсии. Если задано некоторое направление в виде линии или имеется выделенная часть некоторой грани, то центр симметрии меняет все
Рис. 2-46.
Молекула 1,2-дибром-1,2-дихлорэтана. Центр ее симметрии находится в середине связи С—С.
Инверсия эквивалентна последовательному применению операции поворота вокруг оси второго порядка и отражения в плоскости.
Простые и комбинированные типы симметрии
5?
7\
Рис. 2-47.
Параллелепипед -метрии.
пример тела с центром сим-
направления на противоположные (инвертирует), и именно таким образом возникает линия-партнер или же часть грани.
Шар-это высокосимметричное тело, обладающее центром симметрии. Сопряженные области, расположенные на поверхности шара, связаны друг с другом операцией инверсии в центре симметрии. Географические следствия такой инверсии можно проиллюстрировать с помощью газетной статьи о Новой Зеландии, написанной Джеймсом Рестоном («Письма из Веллингтона. Там, где кончается радуга») [26]: «... Ничто здесь не напоминает то, к чему мы привыкли. Лето здесь с декабря по март. Оно теплее на Северном и холоднее на Южном острове. Вместо правосторонней системы движения здесь используется левосторонняя. Даже небо здесь другое-темно-синий бархат с созвездием Южный Крест, а рыбы обожают рыболовные крючки...» Столица Испании, Мадрид, приблизительно соответствует инверсии Веллингтона в Новой Зеландии.
Предыдущая << 1 .. 9 10 11 12 13 14 < 15 > 16 17 18 19 20 21 .. 140 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed