РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ «КРИСТАЛЛОГРАФИЯ»

Томск – 2005

I. Oрганизационно-методический раздел 1. Цель курса

Специальный курс «Кристаллография» имеет целью дать студентам основные сведе-ния о симметрии кристаллов и кристаллических структур, аналитическом описании ре-шетки кристаллов в прямом и обратном пространствах. Программа составлена на основе ГОС ВПО для магистерской подготовки по направле-нию 510400 – “ФИЗИКА” 2. Задачи учебного курса 3. Требования к уровню освоения курса

После изучения курса студент должен знать основные типы кристаллических струк-тур, уметь определять и анализировать их симметрию и симметрию кристаллов. Как не-обходимость, рассматривается умение студента вести аналитическое описание простран-ственной решетки. Специальный курс базируется на курсах общей физики и высшей математики.

II. Содержание курса

№ Тема Содержание 1. Введение Предмет и задачи кристаллографии. Понятие

кристаллического состояния. Закон постоянства углов. Закон рациональных отношений.

2. Аналитическое описа-ние пространственной решетки

Пространственная решетка. Период повторяемости. Элементарная ячейка. Узловые прямые. Узловая плоскость. Символ семейства узловых плоскостей. Системы координатных осей. Понятие кристаллографической зоны. Уравнение зоны.

3. Обратная решетка Определение обратной решетки. Элементарные трансляции в обратной решетке. Радиус-вектор в обратной решетке. Применение обратной решетки к решению задач кристаллографии.

4. Кристаллографические проекции

Понятие кристаллического и полярного комплексов. Гномо-ническая проекция. Стереографическая проекция. Гомосте-реографическая проекция. Сетка Вульфа и приемы работы с ней. Примеры решения задач с помощью сетки Вульфа.

5. Симметрия кристаллов

Определение симметрии. Симметрические преобразования. Преобразования первого рода. Преобразования координат при повороте вокруг оси. Преобразования второго рода. Преобразования координат при зеркальном отражении. Преобразование координат, обусловленное инверсией. Элементы симметрии. Ось симметрии, плоскость зеркального отражения, центр инверсии. Зеркально-поворотные и инверсионные оси. Обозначения элементов симметрии. Сложение элементов симметрии (основные теоремы).

Возможные сочетания непараллельных поворотных осей. Основные понятия теории групп. Вывод 32 точечных кристаллографических групп. Деление по сингониям. Понятие кристаллографической простой формы. Общие и частные формы.

6. Симметрия кристалли-ческих структур

Пространственные группы. Трансляционные группы. Группы Браве. Открытые симметрические преобразования. Плоскости скользящего отражения. Винтовые оси. Понятие пространственной группы. Теоремы о сочетаниях трансляций и точечных элементов симметрии. Правильная система точек. Вывод пространственных групп для триклинной и моноклинной решеток. Обозначения пространственных групп.

7. Элементы кристаллохимии

III. Распределение часов курса по темам и видам работ

Аудиторные занятия (час) в том числе №

пп Наименование

темы Всего часов лекции семинары

лаборатор-ные заня-

тия

Самостоя-тельная работа

1 Введение 2 2 2 Аналитическое опи-

сание пространст-венной решетки

6 4 2

3 Обратная решетка 2 2 4 Кристаллографиче-

ские проекции 2 2

5 Симметрия кристал-лов 18 12 6

6 Симметрия кристал-лических структур 10 8 2

7 Элементы кристаллохимии 8 4 4

ИТОГО 48 34 14 IV. Форма итогового контроля

Экзамен V. Учебно-методическое обеспечение курса

1. Современная кристаллография. / Гл. редактор акад. Вайнштейн Б.К. - Т. 1. - М.: Наука, 1979.

2. Шаскольская М.П. Кристаллография. - М.: Высшая школа, 1984. 3. Бокий Г.Б. Кристаллохимия. - М.: Наука, 1971. 4. Костов И. Кристаллография. - М.: Мир, 1965. 5. Попов Г.М., Шафрановский И.И. Кристаллография. - М.: Высшая. школа, 1964.

Авторы: Ивонин Иван Варфоломеевич, д.ф.-м.н. профессор Бобровникова Ирина.Анатольевна, к.ф.-м.н. доцент

Аннотация курса

Специальный курс «Кристаллография» имеет целью дать студентам основные сведения о симметрии кристаллов и кристаллических структур, аналитическом описании решетки кри-сталлов в прямом и обратном пространствах. После изучения курса студент должен знать основные типы кристаллических структур, уметь определять и анализировать их симметрию и симметрию кристаллов. Как необходимость, рассматривается умение студента вести ана-литическое описание пространственной решетки.

Специальный курс базируется на курсах общей физики и высшей математики.