Cтраница 3
Действительно, несмотря на то, что амплитуды этих отражений равны, их фазы будут различны. Рентгеновский эксперимент позволяет измерить только амплитуды рассеяния, поэтому отражения от разных сторон одной и той же кристаллографической плоскости рентгенографически неразличимы. В результате этого по рентгенограммам никогда не удается обнаружить отсутствие центра симметрии в кристалле. Это утверждение известно в рентгеновской кристаллографии как закон Фриделя. [31]
Более детальные исследования пьезоэффекта показали, что он объясняется свойством элементарной ячейки ( единичной ячейки) структуры материала. При этом элементарная ячейка является наименьшей симметричной единицей материала, из которой путем ее многократного повторения можно получить микроскопический кристалл. Было показано, что необходимой предпосылкой для появления пьезоэффекта является отсутствие центра симметрии в элементарной ячейке. Во всяком случае из 32 вообще возможных классов кристаллов это свойство имеет 21 класс, из которых 20 фактически являются пьезоэлектрическими. Это значит, что в природе имеется сравнительно большое число пьезоэлектрических материалов, из которых, однако, к практическому использованию пригодны лишь немногие. Такие материалы будут описаны более подробно в конце настоящего раздела. [32]
Если молекула имеет центр симметрии, относительно которого совершаются колебания, то каждое из них принадлежит непременно к одному из обоих типов. В таких спектрах не должно быть совпадающих частот в инфракрасных и комбинационных спектрах. Если такие совпадающие частоты появляются, то это служит признаком отсутствия центра симметрии в молекуле. [33]
Симметрия рентгенограммы складывается из симметрии кристалла и симметрии фотографической пластинки. В один лауэвский класс симметрии объединяются те классы, которые отличаются друг от друга только наличием или отсутствием центра симметрии. [34]
Однако уже на стадии выявления из числа впервые синтезированных веществ материалов с нецентросимметричной структурой возникают значительные трудности, связанные с тем, что полученные впервые кристаллы имеют, как правило, малый размер, низкое структурное совершенство и, нередко, повышенную электропроводность. Эти обстоятельства затрудняют классификацию кристаллов по их физическим ( чаще всего электрическим) свойствам. Непосредственное изучение структуры с помощью рассеяния рентгеновских лучей, во-первых, весьма трудоемко и, во-вторых, не всегда позволяет однозначно решить вопрос о наличии или отсутствии центра симметрии, особенно в случае сильно раздвойникованных сегнето - или антисегнетоэлектри-ческих кристаллов. [35]
Такая группа описывается как диссимметричная в противоположность асимметричной группе, которая предполагает отсутствие любой симметрии. Если п нечетное, инверсионная ось включает центр симметрии; если п кратно двум, но не кратно четырем, имеется плоскость симметрии; если п кратно четырем, нет ни центра инверсии, ни плоскости симметрии, но система может быть приведена в совмещение со своим зеркальным изображением. Из простейших осей этих трех типов ось 1 эквивалентна центру симметрии, 2 - плоскости симметрии. Так как инверсионные оси 4п встречаются в молекулах сравнительно редко, для практических целей в качестве критерия энантио-морфизма и оптической активности в конечной ( по размеру) молекуле или комплексном ионе можно принять отсутствие центра симметрии или плоскости симметрии. [36]
Классы симметрии, для которых все компоненты тензора третьего ранга равны нулю, обладают общим элементом симметрии - центром симметрии. Это не случайно, а является следствием принципа Неймана. Суть этого принципа в том, что группа симметрии любого физического свойства какого-либо кристалла включает элементы симметрии класса, к которому принадлежит данный кристалл. Это условие необходимое, но недостаточное. Например, для существования пьезоэлектричества отсутствие центра симметрии обязательно. Но в кристалле без центра симметрии пьезоэффекта может и не быть. [37]
Мультиплетность записывают в виде числа слева, вверху символа состояния. Электронные состояния двухатомных молекул могут различаться еще по свойствам симметрии. Этот индекс записывается справа вверху символа. Гомоядерные двухатомные молекулы обладают еще центром симметрии, расположенным в центре масс молекулы. Электронное состояние может быть четным ( g) при наличии центра симметрии и нечетным ( и) при отсутствии центра симметрии. [38]