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无机化学原理Ⅱ.pdf
5.04, 无机化学原理 II
麻省理工学院化学系
第 1 讲:对称元素和对称操作
一个物体(例如分子中的原子、轨道组、振动)的对称性质
→ 分类为不同的元素
→ 由元素构成 1 个群
→ 数学定义群,按群论的操作
对称操作指移动指移动某个物体的操作,这种移动发生前后物体的取向不可区分。
对称元素指实施对称操作所依赖的几何元素,点、线、面。
对坐标为(x ,y ,z )的某点, 5 个对称元素定义如下:
1 1 1
1)恒等操作 ≡ E
E (x ,y ,z )= (x ,y ,z )
1 1 1 1 1 1
2 )反映面σ
σ (xz )(x ,y ,z )=(x ,-y ,z )
1 1 1 1 1 1
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可用矩阵来表示对称操作,考虑向量v
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2π
4 )真旋转轴 Cn (θ= )
n
5 )非真旋转轴 Sn
非真转动是一种两步操作:进行绕C 轴的旋转,然后依据垂直于C 轴的σ面进行
n n
反映。
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原文误为:
注意:习惯上规定点做顺时针转动,必然的结果是轴相对于固定点做逆时针转动。
在以上的例子,我们得出两个对称操作的直积:
n为偶数
n为奇数
m为偶数
水平镜面 m为奇数
(垂直于Cn轴)
4 )真转动轴
习惯规定转角Ф和z轴都不随Cn (θ)而变换,所以只需考虑向量在 ( x , y )平面上
的投影,即,向量v (xi , y i )转动 θ角。
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用恒等式表示:
再用矩阵形式表示:
以上矩阵表示适用于任意角度 θ的旋转操作。
2π
例如:C , θ=
3
n
5 )非真转动轴
5.04,无机化学原理 II
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