Определение символов граней, ребер и простых форм



На основе построения стереографических проекций кристалла определяются символы граней. Символы граней - это математическое выражение граней, с которыми можно делать определенные математические операции. На основе закона Р.Ж.Гаюи определяются символы граней. Двойные отношения параметров, отсекаемые двумя гранями кристалла на трех его пересекающихся ребрах, относятся между собой как малые и целые числа. Три ребра - это координатные оси, выбираемые по рядам пространственной решетки. Одна из граней выбирается как масштабная, символы любой другой грани определяются по отношению к масштабной. Масштабную или единичную грань можно выбрать самым наивыгодным образом, но искомая грань может быть параллельна одной или даже двум координатным осям, и тогда отношение отсекаемых параметров будет иметь вид:


                Cх   Ш

         С1                                             ОАх :  ОВх : ОСх = ОАх : ∞__ : ОСх

О                                                        ОА1    ОВ1    ОС1   ОА1 ОВ1 ОС1

          В1

  А1

Ах

                                   II

         I

 

Второй член этого соотношения - неопределенность - неудобное число. Поэтому Миллером было предложено брать обратные отношения - числа - все равноотносительные.

Запишем это уравнение в другой форме:

 

ОАх = а m ОА1 = а r

ОВх = в  ОВ1 = в s

ОСх = с р ОС1 = с t

ОА1 : ОВ1 : ОС1 = а r : в s : с р = r : s : р = r : 0 : t =

ОАх ОВх ОСха m в  с t m  t m p

(r p : 0 : m t) = (h : 0 : )

 

Отношение целого числа к бесконечности определяется как нуль, который указывает, что искомая грань параллельна второй оси. Если искомая грань параллельна третьей оси, то символ будет иметь вид (h : k : 0), параллельно двум осям (h : 0 : 0). Для переменных форм: углы между гранями, которые мы не измеряли и пока не можем рассчитать, обозначаются буквами. Для постоянных форм: углы между гранями постоянные, символы выглядят следующим образом: грань гексаэдра - {1 0 0}, грань ромбододекаэдра - {1 1 0}, грань кубического тетраэдра - {1 1 1}.

Для переменных форм: ромбическая призма - {h k 0}, ромбическая пирамида - {h k }, ромбический тетраэдр -{h k }. Символы ребер, в отличие от символов граней, определяются прямыми отношениями. Так, например, символ первой координатной оси или ребра, параллельного этой оси, определяется как [1 0 0]. Символ ребра , лежащего в плоскости первой и второй оси, но перпендикулярно третьей, - [1 1 0]. Символ диагонали куба тогда определится как [1 1 1].

Символы ребер заключаются в квадратные скобки, в отличие от символов граней, которые всегда обозначаются в круглых скобках.

Символы простых форм являются обобщенными символами всех граней этих форм. Например: символы граней гексаэдра, конкретным образом расположенных по отношению к координатным осям, обозначаются так: (1 0 0), (0 1 0), (0 0 1), (  0 0), (0  0), (0 0 ).

Все шесть граней пересекают положительные или отрицательные концы осей и имеют разные символы.

Символ простой формы гексаэдра должен отражать особенность этой формы, и достаточно взять символ положительной грани и заключить его в фигурные скобки, чтобы сказать, что это обобщенный символ гексаэдра - {1 0 0}. Хотите знать конкретное положение граней по отношению к координатным осям, смотрите символы граней в круглых скобках, где определено место единицы, где отмечены отрицательные и положительные пересечения осей.

Если по теореме косинусов Г.В.Вульфа рассчитаны символы граней, то можно при помощи определенных методов определить символы других граней и ребер.

 По закону Гольдшмидта при наличии символов двух граней можно определить символ третьей грани, притупляющей ребро этих граней, принадлежащих одной зоне.


                                   Символ такой грани, по закону Гольдшмидта -

                               n p(1 0 2) - определяется как их алгебраическая сумма:

                                                                                m n p      (1 0 2)

r s t          h k                                                    + r s t        +(3 0)

 (3  0)                                                                     h k         (4  2)                  

    Способ Вейса

    Заключается в том, что если имеется символ двух граней, можно определить символ ребра.

          [h k ]                               r s t r s t

                                                                                  

                                                      m n p m n p

                        (m n p)        (s p - t n) : (t m - r p) : (r n - s m) = [h k  ]                  

(r s t)                                        Этот способ применим и к обратному варианту:                       

             (h k )                     известно два ребра, и по их значениям можно

                                                  определить символ граней, вмещающие эти       

                                                  ребра                                                    

[r s t]                                      

                                    [m n p]   

                                                            r s t r s t

         


                                                       m n p m n p              

                                                      [(s p - t n)] : (t m - r p) (r n - s m) = (h k )

 

 


Заключение

 

На моделях кристаллов студент знакомится с элементами симметрии и формами кристаллов, с 32мя видами симметрии, сгруппированными в 7 сингоний и 3 категории, познает закон симметрии и получает представление о большом разнообразии в "царстве" кристаллов.

 


Библиографический список

1. Попов Г.М., Шафрановский И.И. Кристаллография. М.: Высшая школа, 1964. 352 с.

2. Шаскольская М.П. Кристаллография. М.: Высшая школа, 1976. 392 с.

3. Флинт Е.Е. Практическое руководство по геометрической кристаллографии. М.: Госгеолтехиздат, 1956.

4. Шубников А.В. Кристаллография. М.: 1956. Т.1.

5. Гумилевский С.А., Киршон В.М., Луговской Г.П. Кристаллография и минералогия. М.: Высшая школа, 1972. 607 с.


Приложение 1


Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 184; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!