对称的概念及晶体对称的特点

如题所述

对称现象在自然界和日常生活中极为常见,如蝴蝶和花冠(图2-1),某些建筑物、工艺美术品、生活用具等都常呈对称的图形。

物体或图形的对称,有两个最基本的特点:一是有相同部分;二是这些相同部分有规律的重复。如图2-1蝴蝶左右两个相等的部分,可以通过垂直平分它的镜面的反映面彼此重合;六个相同的花瓣可以通过垂直花冠并过其中心的一根直线的旋转,使之多次重复再现。

图2-1 蝴蝶和花冠的对称

所谓对称,就是物体相同部分有规律的重复。

晶体具有对称性,这表现在晶体外形上是相等的晶面、晶棱和角顶有规律的重复出现。

晶体具有对称性的原因不同于其他物体。动植物的对称是长期演化的结果,对称有利于它们为生存而斗争。建筑物、工艺品、用具的对称是人为的,是为了使其美观和适用。而晶体的对称是由于它具有规律的格子构造。

晶体的对称有以下特点:

(1)所有晶体都是对称的,因为一切晶体都具格子构造。格子构造是晶体内部质点在三维空间周期性重复的体现,它本身就是对称的。

(2)晶体的对称受格子构造的严格控制,只有格子构造能够容许的那些对称才能在晶体上出现,这就是晶体对称的有限性。

(3)晶体的对称不仅表现在外部形态上,而且表现在性质上,因为晶体的性质同样受其格子构造的控制。

综上所述,晶体的对称之所以不同于其他物体的对称,在于晶体是具有格子构造的固体,它的对称具有表里一致性,即晶体的对称不仅表现在外部形态上(宏观的),而且其内部构造(微观上)也是对称的。其他物体则不然,如人体的眼、耳、口、鼻及四肢等是对称分布的,但内脏器官的分布则不对称,不具表里一致性。

晶体的对称性既是晶体最重要的特征,也是对种类繁多的晶体进行分类的依据。

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