Материал: tsure108

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

 

 

 

 

 

 

 

1 0 0

 

 

1 0 0

1 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1 0

 

= mx ,

 

 

а) 2x 1

 

 

 

 

0 1 0

=

 

 

 

 

 

 

0 0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

3

0

 

 

 

 

 

 

1

 

 

3

0

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) 6z mx

=

 

3

 

1

 

0

 

 

0 1 0

 

 

 

3

 

1

0

 

 

2

 

2

 

 

 

 

=

 

2

 

2

,

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

0 0 1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

то есть R — отражение в плоскости, проходящей через ось z и имеющей с осью угол 600;

 

1 0 0

0 0 1

 

1 0 0

 

 

0 0 1

 

0

 

 

 

 

 

1 0 0

 

 

 

0 1 0

 

 

 

1 0 0

 

в)

1 0

 

 

 

 

=

.

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1 0

 

 

 

0 0

 

 

 

 

0 1 0

 

 

0 0 1

 

 

 

 

1

 

 

 

1 0 0

1 0 0

 

 

0 0 1

 

 

0 0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1 0

 

 

 

1 0 0

 

=

 

 

 

 

 

 

г)

0 1 0

 

 

 

 

1 0 0

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1 0

 

 

 

0 1 0

 

 

 

0 0 1

 

0 0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

3

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

0

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1

0

 

0 1 0

 

 

 

3

1

 

0

 

= 6 ,

 

д)

2

2

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

0

 

0

 

1

 

1

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

3

 

 

0

 

1

3

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

1 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1 0

 

3

1

 

 

0

 

 

3

1

 

0

 

= 6 .

 

е)

 

2

 

 

2

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

0 0 1

0

 

 

 

0

 

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Операции д) и е) являются инверсионными поворотами вокруг оси 6z, но направления поворотов противоположны.

5.2 В точечной группе m3m имеются различным образом ориентированные элементы симметрии. Матрицы соответствующих операций имеют вид.

 

1

0

0

 

 

0

1

0

 

ось 1 (Самосовпадение):

,

 

 

0

0

1

 

 

 

 

1

0

0

 

 

0 1

0

 

 

Центр симметрии:

,

 

0

0

 

 

 

 

1

 

 

1

0

0

 

1

0

0

 

1

0

0

 

0

1 0

 

0

1

0

 

0

1

0

 

 

0

1

0

 

 

0

0

 

 

 

1

0

0

 

 

1

0

0

 

Плоскости отражения:

 

,

 

,

1

,

 

,

,

 

0

0

 

 

 

0

0

1

 

 

0

1 0

 

 

0

0

1

 

 

0

0

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

1

 

0

0

1

 

0

0

1

 

1

0

0

 

0

1

0

 

 

0

1 0

 

 

0

1

0

 

 

0

0

1

 

 

 

,

 

,

 

,

.

 

1 0

0

 

 

1

0

0

 

 

1

0

0

 

 

0

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 0

 

 

0

 

1 0 0

1 0 0

1

0 0

 

0 1 0

0 1 0

 

 

 

 

0

 

 

1

 

 

0

 

 

 

0

 

 

1

 

0

 

 

0

1

 

 

0

 

 

0

0

1

 

 

1

 

0

 

0

 

 

1

 

0

0

 

оси 2:

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

,

 

 

 

,

 

,

 

 

,

 

 

,

 

 

 

 

0 0 1

 

 

 

0 0

 

 

 

 

0 0

 

 

 

 

 

0 1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

0 0 1

 

0 0 1

0 0 1

0 0 1

 

1 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1 0

 

 

0

1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

,

 

 

0 0 1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 0 0

 

 

1 0 0

 

 

 

0

 

 

1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0 1

0

 

 

 

0 1

 

 

0

 

 

0 1

0 0 1

 

 

0 1 0

0 1 0

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

0

0

 

 

1

 

 

0

0

 

 

 

1

 

0

 

0

 

 

1

 

0

 

0

 

 

 

0

 

0

1

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

оси 3*:

 

 

 

,

 

 

,

 

 

 

,

 

 

,

 

 

 

,

 

1 ,

 

 

 

 

 

 

 

0 1 0

 

 

 

0 1 0

 

 

 

0 1 0

 

 

0

 

1 0

 

 

 

1 0 0

 

 

1 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1 0

 

0 1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

0 0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 0 0

 

 

1 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1 0

0 1 0

 

 

0 0 1

0 0 1

1 0 0

1 0 0

 

 

 

 

 

 

 

1

 

0

0

 

 

1

 

 

 

0

0

 

,

 

0

 

1

0

 

 

0

1

0

 

 

0

0

 

 

 

0

 

0

1

 

 

 

 

оси 4:

 

 

,

 

 

 

 

 

 

,

 

 

,

 

1 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0 1

 

 

0 0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 0 0

 

 

 

 

0 1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0 1

 

0 1 0

 

0 0 1

 

1

 

0 0

1 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

0

 

0

 

 

1

 

 

0

 

0

 

 

 

0

1

 

 

0

 

 

 

0

 

0

1

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оси 4 :

 

 

,

 

 

 

 

,

 

 

 

,

 

 

 

,

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1 0

 

 

0 0

 

 

 

 

 

1 0 0

 

 

 

0 1 0

 

 

0 1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0 1

 

 

0 0 1

 

 

0 0 1

 

0

0 1

 

 

0 0 1

 

 

0 1 0

 

 

 

 

 

 

1

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

1

0

 

 

 

0

 

,

 

 

 

0

 

 

0

 

 

 

1

0

0

 

 

 

0

0

 

 

 

 

,

 

0

0

1

 

 

оси 6 :

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

,

 

,

 

 

1

 

,

 

 

 

 

 

0

 

 

1 0

 

 

 

 

0

1 0

 

 

 

 

0 1 0

 

 

 

0 1 0

 

 

 

1 0 0

 

 

 

1 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1

 

0

0

1

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0

 

 

 

 

 

 

0 0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 0 0

 

 

 

1 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Порядок группы m3m равен 48.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 0 0 1 0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) 222

 

 

0

1

 

0

 

 

0

1

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0 0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1 0 1 0 0 1 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) 4 / mmm

 

1

 

 

0

 

 

 

 

0

 

0

 

1

 

0

 

0

1

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0 1

 

0 0 1

 

0 0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

 

0

1 0

1

0

0

 

1

0

0

 

0

1

0

 

в) 4mm

 

,

 

0

0

1

 

0

0

1

 

 

 

 

 

0

0

1

1

0

0

 

1

0

0

 

0

1 0

 

г) 23

 

,

 

0

1

0

 

0

0

 

 

 

 

1

 

0

1 0

0

0

1

 

1

0

0

 

1

0

0

 

д) 432

 

.

 

0

0

1

 

0

1

0

 

 

 

 

5.4 Группа 4/mmm включает поворот вокруг оси 4z

 

0

1

0

 

4z

 

1

0

0

 

=

,

 

 

0

0

1

 

 

 

 

отражение в плоскости, проходящей через оси z и х,

1

0

0

 

 

0

1

0

 

mxy =

,

 

0

0

1

 

 

 

отражение в плоскости ху

1

0

0

 

 

0

1

0

 

mxy =

.

 

0

0

1

 

 

 

Таким образом, матрица-генератор точечной группы 4/mmm имеет вид

 

0

1 0

1

0

0

1

0

0

 

1

0

0

 

0

1 0

 

0

1

0

 

 

 

 

.

 

0

0

1

 

0

0

1

 

0

0

1

 

 

 

 

 

Подгруппами группы 4/mmm являются группы: 1, 1 , 2 m, 4 причем их запись зависит от ориентации определяющих эти группы элементов

5.5 Группы поворотов вокруг 4х и 4у в матричном представлении

 

 

 

 

1

0

0

 

1

0 0

 

1

0 0

 

1

0

 

0

 

 

 

 

 

0

0

 

 

 

0

1 0

 

 

0

0 1

 

 

0

1

 

 

 

 

(4x )=

1 ,

,

,

 

0 ;

 

 

 

 

0

1

0

 

 

0

0 1

 

 

0

1 0

 

 

0

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4

 

)=

0 0 1 1 0

0 0 0

1 1

0

 

0

y

 

0 1 0

,

 

0 1

0

,

 

0 1

0

,

 

0

1

 

0

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 0 0

 

 

0 0

 

 

 

1 0

0

 

 

0

0

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

5.6 Исходные (сплошная линия) и конечные - после поворота - (пунктир) положения координатных осей изображены на рис. 6.

а. Поворот на угол 1800 вокруг оси у ( ось 2). б. Поворот на 450 (ось 8) вокруг оси z.

в. Поворот вокруг z на 900 (ось 4).

г. Поворот на 1200 вокруг оси, совпадающей с направлением [111] (ось 3[111]). д. Отражение в плоскости, идущей через ось z и биссектрису угла между х, у. е. Отражение в плоскости, идущей через ось у и биссектрису угла между х, z.

5 7. Положения координатных осей до (х у z) и после преобразования (x/ y/ z/ ) приведены на рис. 7. Ось z направлена на нас. Если ось z/ направлена на нас, то она обозначается z/, если от нас, то z.

30

5.8 Матрица - генератор (матрица элементарного преобразования), записанная в виде (q)

cos x' x

cos y' x

cos z' x

 

cos y' y

 

(q)= cos x' y

cos z' y ,

 

cos y' z

 

cos x' z

cos z' z

где х у z - исходные положения координатных осей, xyzположения координатных осей после выполнения операции симметрии. Элементы группы рассчитываются следующим образом:

 

1

0

0

 

(q)1 , (q)2

 

0

1

0

 

(q)n , причем (q)n = (E)=

.

 

 

0

0

1

 

 

 

 

То есть указанные в задаче группы записываются:

 

1 0 0

 

 

 

 

1

 

0 0

 

1 0

0

 

0 1 0

 

 

 

 

 

0

1 0

 

 

0 1

 

а)

(E), б)

(E) в)

0 (E),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

0 0

 

 

0 0 1

 

 

 

 

 

0 1

 

1

 

1

 

3

0

 

 

1

 

3

0

 

 

 

 

 

2

2

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1

0

 

 

 

3

1

0

 

 

 

 

г)

 

2

2

 

,

2

2

(E)

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

0

0

 

 

0

 

0