Проект
Симметрия в физике
Выполнили ученики 11класса
Молоткова Олеся,
Ермошина Юлия,
Мартьянов Михаил
2010
Актуальность
 Понятие симметрии проходит через всю многовековую историю человеческогоПонятие симметрии проходит через всю многовековую историю человеческого
творчества. Оно встречается уже у истоков человеческого знания; его широкотворчества. 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 иПринципы 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 буквальноВ понятие симметрия заложен глубинный смысл. Симметрия буквально
пронизывает весь окружающий нас мир.пронизывает весь окружающий нас мир.
Гипотеза
Существуют физические процессы обладающие
симметрией.
Цель
Показать роль симметрии в физических процессах
Задачи
Систематизировать знания о симметрии
Показать роль симметрии в физике
Ход исследования
 Изучить литературу по данной теме
Выяснить историю возникновения симметрии
Рассмотреть физические процессы обладающие
симметрией
Опровергнуть или доказать гипотезу
Силовые линии полей
(фарадеевы трубки)
Силовые линии магнитного поля землиСиловые линии магнитного поля земли
Трансляционная симметрия кристалла
Наиболее 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 кристалла
Наиболее 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

симметрия в физике

  • 1.
    Проект Симметрия в физике Выполнилиученики 11класса Молоткова Олеся, Ермошина Юлия, Мартьянов Михаил 2010
  • 2.
    Актуальность  Понятие симметриипроходит через всю многовековую историю человеческогоПонятие симметрии проходит через всю многовековую историю человеческого творчества. Оно встречается уже у истоков человеческого знания; его широкотворчества. 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 иПринципы 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 буквальноВ понятие симметрия заложен глубинный смысл. Симметрия буквально пронизывает весь окружающий нас мир.пронизывает весь окружающий нас мир.
  • 3.
  • 4.
    Цель Показать роль симметриив физических процессах
  • 5.
    Задачи Систематизировать знания осимметрии Показать роль симметрии в физике
  • 6.
    Ход исследования  Изучитьлитературу по данной теме Выяснить историю возникновения симметрии Рассмотреть физические процессы обладающие симметрией Опровергнуть или доказать гипотезу
  • 8.
  • 16.
    Силовые линии магнитногополя землиСиловые линии магнитного поля земли
  • 26.
    Трансляционная симметрия кристалла Наиболееважной 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 кристалла Наиболее 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.
  • 27.
    Легко заметить, чтовсе 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.
  • 28.
    Для кубических кристалловсуществуют 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
  • 29.
    Решетка Бравэ отражаеттрансляционную 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.)
  • 32.
    Выводы • Симметрия вфизических процессах существует
  • 33.
    Информационные источники • http:// e - sciense.ru/phisics/ theory • http: // ref. byfrefs/88/index.html • http: // nova.ramfler.ru/pictures