ПроектСимметрия в физике

Выполнили ученики 11классаМолоткова Олеся,Ермошина Юлия,

Мартьянов Михаил

2010

Актуальность Понятие симметрии проходит через всю многовековую историю человеческого Понятие симметрии проходит через всю многовековую историю человеческого

творчества. Оно встречается уже у истоков человеческого знания; его широко творчества. Оно встречается уже у истоков человеческого знания; его широко используют все без исключения направления современной науки.используют все без исключения направления современной науки.

Принципы симметрии играют важную роль в физике и математике, химии и Принципы симметрии играют важную роль в физике и математике, химии и биологии, технике и архитектуре, живописи и скульптуре, поэзии и музыкебиологии, технике и архитектуре, живописи и скульптуре, поэзии и музыке

В понятие симметрия заложен глубинный смысл. Симметрия буквально В понятие симметрия заложен глубинный смысл. Симметрия буквально пронизывает весь окружающий нас мир.пронизывает весь окружающий нас мир.

ГипотезаСуществуют физические процессы обладающие

симметрией.

Цель Показать роль симметрии в физических процессах

ЗадачиСистематизировать знания о симметрииПоказать роль симметрии в физике

Ход исследования Изучить литературу по данной темеВыяснить историю возникновения симметрииРассмотреть физические процессы обладающие

симметриейОпровергнуть или доказать гипотезу

Силовые лини

и полей

(фарадеевы трубки)

Силовые линии магнитного поля землиСиловые линии магнитного поля земли

Трансляционная симметрия кристаллаНаиболее важной датой в истории физики твердого тела считается 1912 г., когда Лауэ доказал посредством дифракции рентгеновских лучей, что

кристаллы состоят из периодических рядов атомов.Под упорядоченным расположением атомов в кристалле

подразумевается его пространственная периодичность. Иными словами, для каждого кристалла можно выбрать три вектора а1, а2, а3, не

лежащих в одной плоскости, таких, что при смещении кристалла как целого на любой из этих векторов, он совмещается сам с собой.

Операция перемещения кристалла на вектор , где n1, n2, n3 — целые числа, называется трансляцией. Говорят, что

кристалл обладает трансляционной симметрией, т. к. при трансляции на вектор он совмещается сам с собой.

Трансляционная симметрия кристаллаНаиболее важной датой в истории физики твердого тела считается 1912 г., когда Лауэ доказал посредством дифракции рентгеновских лучей, что

кристаллы состоят из периодических рядов атомов.Под упорядоченным расположением атомов в кристалле

подразумевается его пространственная периодичность. Иными словами, для каждого кристалла можно выбрать три вектора а1, а2, а3, не

лежащих в одной плоскости, таких, что при смещении кристалла как целого на любой из этих векторов, он совмещается сам с собой.

Операция перемещения кристалла на вектор , где n1, n2, n3 — целые числа, называется трансляцией. Говорят, что

кристалл обладает трансляционной симметрией, т. к. при трансляции на вектор он совмещается сам с собой.

Легко заметить, что все точки (узлы) в такой решетки эквивалентны, т. е. имеют одинаковое окружение (иными

словами, из каждого узла видна одна и та же картина решетки). Такие решетки называются решетками Бравэ. Решетка Бравэ полностью определяет трансляционную

симметрию кристалла.

Легко заметить, что все точки (узлы) в такой решетки эквивалентны, т. е. имеют одинаковое окружение (иными

словами, из каждого узла видна одна и та же картина решетки). Такие решетки называются решетками Бравэ. Решетка Бравэ полностью определяет трансляционную

симметрию кристалла.

Для кубических кристаллов существуют 3 типа решеток Бравэ:

Простая кубическая решетка (очень редко встречается).

Кубическая гранецентрированная решетка, ГЦК. В центре каждой грани находится еще по одному атому

Объемоцентрированная кубическая решетка, ОЦК. Дополнительный атом помещен в центр куба

Для кубических кристаллов существуют 3 типа решеток Бравэ:

Простая кубическая решетка (очень редко встречается).

Кубическая гранецентрированная решетка, ГЦК. В центре каждой грани находится еще по одному атому

Объемоцентрированная кубическая решетка, ОЦК. Дополнительный атом помещен в центр куба

Решетка Бравэ отражает трансляционную структуру (симметрию) кристалла, а не его кристаллическое строение.

Кроме трансляционной, кристаллы обладают точечной симметрией: симметрией по отношению к поворотам и

отражениям.

Точечная симметрия кристаллов.Точечное преобразование в теории симметрии – это

преобразование, которое оставляет в покое, т. е. неподвижной, хотя бы одну точку фигуры. Если при

некотором точечном преобразовании фигура переходит сама в себя, то говорят, что она симметрична относительно

этого преобразования (обладает соответствующим элементом симметрии: осью, плоскостью отражения и т. д.)

Решетка Бравэ отражает трансляционную структуру (симметрию) кристалла, а не его кристаллическое строение.

Кроме трансляционной, кристаллы обладают точечной симметрией: симметрией по отношению к поворотам и

отражениям.

Точечная симметрия кристаллов.Точечное преобразование в теории симметрии – это

преобразование, которое оставляет в покое, т. е. неподвижной, хотя бы одну точку фигуры. Если при

некотором точечном преобразовании фигура переходит сама в себя, то говорят, что она симметрична относительно

этого преобразования (обладает соответствующим элементом симметрии: осью, плоскостью отражения и т. д.)

Выводы

• Симметрия в физических процессах существует

Информационные источники

• http: // e - sciense.ru/phisics/ theory• http: // ref. byfrefs/88/index.html• http: // nova.ramfler.ru/pictures