2022-2023学年高二物理竞赛课件：晶体的宏观对称性

晶体的宏观对称性 在所有智慧的追求中，很难找到其他例子能够在深刻的普遍性与优美简洁性方面与对称性原理相比。 晶体的宏观对称性 电荷对称: 一组带电粒子极性互换, 其相互作用不变（但在弱相互作用下这种对称被部分破坏）. C60 手性分子 对称在科学界开始产生重要的影响始于19世纪。发展到近代，我们已经知道这个观念是晶体学、分子学、原子学、原子核物理学、化学、粒子物理学等现代科学的中心观念。 ——杨振宁 对称的概念 晶体的宏观对称元素和对称操作 晶体宏观对称元素的组合 晶体的32种点群及其符号 晶体的分类 准晶 对称（symmetry）： 物体（或图形）中等同部分有规律的重复。 对称、对称元素、对称操作的概念 对称操作（symmetry operation） ： 使物体（或图形）中等同部分之间重合的动作，即使各等同部分调换位置、整个物体恢复原状的动作。 对称元素（symmetry element）： 进行对称操作所凭借的辅助几何要素（点、线、面）。 物体宏观对称性的描述 1. 对称元素与对称操作 对称元素： 对称中心、对称面、对称轴、旋转反演轴； 对称操作： 反演、反映、旋转、旋转反演； （1）对称中心与反演操作 对称中心（center of symmetry, 习惯符号C）： 一假想的几何点，相应的对称操作是对于这个点的反演（倒反，反伸）。国际符号：i ， 反演： 符号：I (x, y, z) (-x, -y, -z) 2 4 6 轴次的确定：取最高的轴次 $