Не нашли нужную работу? Закажи реферат, курсовую, диплом на заказ

реферат на тему: Проявление симметрии в различных формах материи

скачать реферат

учения о реальных кристаллах, Се.ичас положение выправляется. И все же в таких поворотах внимания кристаллографов было некоторое оправдание: невозможно изучать само отклонение, не зная того, от чего оно отклоняется... Закон постоянства гранных углов Стенона впоследствии дал начало учению о морфологической симметрии кристаллов основе учения о симметрии любых фигур с особенной точкой. Напомним слова А.В Шубникова об особенных элементах фигуры: "Точка (прямая, плоскость) фигуры (или ее части) называется особенной, если она совмещается с собою всеми операциями фигуры (или ее части). Особенные геометрические элементы существуют в фигурах в единственном числе". Центр сферы, ось конуса, поперечная плоскость цилиндрасоответственно особенные точка, линия, плоскость; трехмерное пространство в классическом учении о пространственной симметрии кристаллов также особенный геометрический элемент. Существует несколько наименований фигур с особенными точками. Чаще всего их называют конечными или строже точечными фигурами, реже фигурами симметрии нулевого измерения. Последние могут быть разделены на две категории: фигуры без особенных плоскостей и фигуры с особенными плоскостями. Все платоновы тела и шар принадлежат к фигурам первой категории. К фигурам второй категории принадлежат так называемые розетки (одно- и двусторонние). Примеры односторонних розеток фигуры пуговицы, цветка растения, насекомого, детской бумажной вертушки, фигуры травления на гранях кристалла; примеры двусторонних розеток - решетки ворот, колеса, кольца, платки с одинаковым рисунком с обеих сторон, буквы без лица и изнанки (П, Н, Ж ), снежинки, фигуры млекопитающих, если смотреть на них сбоку (при другой ориентации они предстанут уже в виде односторонних розеток). Таким образом, и у тех и у других розеток имеется одна особенная плоскость с особенной точкой в ней. При этом у односторонних розеток эта плоскость полярна, т. е. ее "лицо" отлично от "изнанки", а у двусторонних она не полярна и может являться поэтому плоскостью симметрии. По-видимому, будет правильно связать развитие учения о симметрии нулевого измерения с построениями древними математиками таких типичных конечных фигур, как многоугольники и многогранники. Особое место здесь должно быть отведено пяти правильным платоновым многогранникам, которые Г. Вейль удачно назвал древним эквивалентом некоторых современных классов групп симметрии конечных фигур. Далее в изучении симметрии кристаллов наблюдается досадный более чем полуторатысячелетний перерыв. Возобновившийся после столь длительного застоя ход исследований в сухом перечне дат и фамилий выглядит так. 1611 г. И. Кеплер указывает на сохранение угла (в 60° между отдельными лучами у снежинок и гениально объясняет это их внутренним сложением из шарообразных частиц. 1669 г. Н. Стенсен открыл закон постоянства углов у кристаллов кварца и гематита. 1670 г. Э. Бартолин (16251698) то же свойство указал для кальцита; 1695 г. А. Левенгук (16321723) для гипса (малых и больших кристаллов); 1749 г. М. В. Ломоносов (17111765) для кристаллов селитры, пирита, алмаза и других, положив тем самым начало русской кристаллографии. Лишьь в 1783 г. Роме де Лиль (17361790) распространил закон постоянства углов на все кристаллы, проведя десятки тысяч измерении на большом числе объектов. Результаты измерений итог всей жизни он систематически докладывал ученым в Париже. Эти сообщения и были первыми лекциями по кристаллографии. Закон постоянства углов формулируется им в работе "Кристаллография"
Не нашли нужную работу? Закажи реферат, курсовую, диплом на заказ

так: "Грани кристалла могут изменяться по своей форме и относительным размерам,но их взаимные наклоны постоянны и неизменны для данного рода кристаллов" . В 17841801 гг. Р. Ж. Гаюи (17431822), тщательно математически переработав данные Роме де Лиля, установил другой важнейший закон геометрической кристаллографии закон целых чисел (рациональных отношений параметров), с которым непосредственно связан закон целых чисел в химии Дальтона (1808 г.), бывавшего в то время в Париже и слушавшего лекции Гаюи. Закон Гаюи формулируется следующим образом: положение всякой грани в пространстве можно определить тремя целыми числами, если за координатные оси взяты направления трех ребер кристалла, а за единицу измерения отрезки, отсекаемые на этих осях гранью кристалла, принятой за единичную. X. Венссом (17801856) в 1815 г. было предложено деление кристаллов на сингонии (сейчас они классифицируются на 7 сингоний, 3 категории). В итоге всех исследований были сделаны два великих открытия: открытие полных групп симметрии кристаллов морфологической (1830 г.) и через 60 лет структурной (1890 г.). Первое открытие на основе закона целых чисел сделал в 1830 г. малоизвестный при жизни марбургский профессор И. Ф. Гессель (17961872), геометрически доказавший, что внешняя форма кристаллов описывается лишь 32 видами симметрии. Одновременно он разработал полную теорию симметрии конечных фигур и вывел бесконечное множество видов их симметрии. Однако эта работа осталась незамеченной. Те же 32 вида вновь, хотя и иным путем, открыл уже в 1867 т. русский ученый Л. В. Гадолин (18281892) . Замечательно, что при жизни последнего эмпирически было известно лишь 20 видов симметрии кристаллов. Результаты ГесселяГадолина привели к выводу о том, что фигуры симметрии нулевого измерения полностью описываются бесконечным числом групп (видов). Увеличение числа групп симметрии с 32 до ? объясняется просто: за счет учета и запрещенных для кристаллов осей симметрии, т. е. 5, 7, 8, 9, 10,... и т. д., кроме ? , порядков. Причина этого запрета стала понятна лишь после раскрытия внутреннего строения кристаллов. Она связана с решетчатым расположением атомов, ионов и молекул, в трехмерном пространстве (О. Бравэ и др.). История второго величайшего открытия связана с постепенной кристаллизацией понятия "кристаллическая решетка". Эта идея витала в воздухе. На нее исходя из разных соображений указывали многие. Например, И. Кеплер приписывает кристалликам снежинок структуру, получающуюся при плотной укладке шариков одного диаметра. Аналогичные воззрения на структуру кристаллов каменной соли, квасцов и других веществ высказывались и Р. Гуком (16351703) в его "Микрографии" (Лондон, 1665). Однако Гук ограничивался рассмотрением расположения шариков лишь на плоскости. Далее, И. Ньютон (16431724) в "Оптике" (1675 г.) также предполагал, что при образовании кристаллов частицы устанавливаются в строй и ряды, поворачивая свои одинаковые стороны в одинаковом направлении и застывая в правильных фигурах. Аналогичные мысли высказывали Д. Гульельмини, X. Гюйгенс (16291695), М. Ломоносов и многие другие. Пытаясь объяснить закон целых чисел, Гаюи на углах кристаллической решетки ставил многогранные молекулы; лишь в 1813 г. У. X. Волластон (1766 1828) заменил их шарами или просто математическими точками: тем самым идея кристаллической решетки приняла вполне современный вид. Основываясь на достигнутом, О. Бравэ в 1848 г. устанавливает, что всех типов кристаллических решеток лишь 14 . Почва для вывода

скачать реферат

первая ... 2 3 4 5 6 7 8 ... последняя

Рефераты / Естествознание /

реферат на тему: Проявление симметрии в различных формах материи

Обратная связь.