5 보석의 결정학 5.5 대칭

[백산]

보석학 보석 감정  - 보석의 결정학 -  대칭

출처:  Gemology Project   소스: EK 이페어케이 플러스

기초의

대칭축
대칭 축은 이러한 가상의 축을 중심으로 회전할 때 결정의 모양 균형과 관련이 있습니다.

모든 결정은 특정 결정계(입방체, 정방형, 육각형, 삼각형, 직교, 단사정 또는 삼사정)에 속하며 이러한 각 시스템의 대칭은 이상적인 모양으로 정의됩니다.

다음은 사방정계 시스템의 대칭 축에 대한 그림입니다.

대칭 축을 결정할 때 360° 회전을 통해 해당 축을 중심으로 크리스탈을 회전(또는 회전)하고 회전 중에 정확한 이미지가 반복되는 횟수를 판단하는 것이 중요합니다.

그림 \(\PageIndex{1}\): 사방정계계를 구성하는 기본 형태는 성냥갑처럼 보입니다.

그림 \(\PageIndex{2}\): 여기서 성냥갑은 3개의 피나코이드(3개의 평행한 면)로 표현됩니다.

그림 \(\PageIndex{3}\): 가상의 바늘(축)이 상단 평면의 중심을 뚫고 있습니다.

그림 \(\PageIndex{4}\): 임의의 평면을 회전의 시작으로 사용합니다(이 경우 전면 평면).

그림 \(\PageIndex{5}\): 축을 중심으로 상자가 360° 회전하는 동안 정확히 동일한 이미지가 두 번 표시됩니다.

그림 \(\PageIndex{6}\): 같은 과정을 반복하지만 이제 바늘(축)이 측면을 관통합니다.

그림 \(\PageIndex{7}\): 다른 임의의 평면을 회전의 시작으로 사용합니다(상단 평면).

그림 \(\PageIndex{8}\): 축을 중심으로 상자를 360° 회전하는 동안 정확히 동일한 이미지가 두 번 표시됩니다.

그림 \(\PageIndex{9}\): 대칭의 마지막 축(사방정계 상자)은 정면 평면을 통과합니다.

그림 \(\PageIndex{10}\): 이제 피나코이드 면(앞면)을 회전의 시작으로 사용합니다.

그림 \(\PageIndex{11}\): 그리고 다시 말하지만, 축을 중심으로 상자를 360° 회전하는 동안 정확히 동일한 이미지가 두 번 표시됩니다.

그림 \(\PageIndex{12}\): 성냥갑을 다른 피나코이드 면에 놓으면 동일한 결과를 얻을 수 있습니다.

위의 이미지에서 볼 수 있듯이 사방정계 시스템에는 3개의 대칭 축이 있으며 각 축은 해당 축을 중심으로 360° 회전하는 동안 동일한 이미지를 두 번 생성합니다.

축이 동일한 이미지를 두 번 표시하는 경우 2겹 대칭 축(또는 더 나은 방법: "대칭 축")이 있다고 합니다. 따라서 사방정계 시스템은 3개의 2겹 대칭축이 특징입니다.

다른 결정 시스템에는 대칭 축이 더 적거나 더 많습니다. 3겹 대칭축은 이미지가 3번 반복되는 것을 의미합니다("대칭 삼각 축"이라고 함) 등입니다.

대칭 평면(Planes of symmetry)

대칭 평면은 거울 평면으로 간주 될 수 있습니다. 그들은 크리스탈을 둘로 나눕니다. 

분할의 각 측면은 다른 측면의 미러이며 전체 이미지는 미러 평면에 의해 변경되지 않습니다

(대칭은 그대로 유지됨).

대칭 축과 마찬가지로 사방 정계 시스템이 설명에 사용되며 이 결정 시스템에는 3개의 대칭 평면이 있습니다.

그림 \(\PageIndex{13}\): 대칭의 첫 번째 평면

그림 \(\PageIndex{14}\): 대칭의 두 번째 평면

그림 \(\PageIndex{15}\): 대칭의 세 번째 평면

위의 모든 이미지에서 분할 평면은 거울 평면 역할을 합니다. 다른 결정계에서는 대칭 평면이 더 적거나 더 많을 수 있습니다.

그림 \(\PageIndex{15}\): 대칭 평면이 아님

평면에 의한 모든 분할이 대칭 평면을 만드는 것은 아니라는 것을 설명하기 위해 위의 그림은 수정을 원래의 프리즘 모양이 아닌 연 형태로 변형시키는 거울을 보여줍니다.

대칭 중심

File:Orthorhombic4.jpg


대칭 중심은 결정 면과 가장자리가 중심의 양쪽 끝에서 동일하게 나타나는 중심점입니다.
이 이미지에서 대칭의 중심은 녹색, 파란색 및 빨간색 대칭 축이 만나는 곳입니다.

대칭의 중심이 항상 잘 이해되는 것은 아닙니다. 크리스탈 내부의 중심점으로, 크리스탈의 한쪽면면과 가장자리가 크리스탈의 다른면에 연결됩니다. 이로 인해 이미지의 "반전"이 발생합니다. "대칭 중심"은 "반전 중심"이라고도합니다.

면의 한 점을 가져 와서 그 점에서 대칭 중심을 통해 선을 그리면 그 점은 반대쪽에서 연결됩니다 (그러나 거꾸로 회전-반전). 중심으로부터의 두 거리는 같아야 합니다.

성냥갑으로 시작하여 후면 평면의 각 모서리에서 중앙을 통해 선을 그립니다.

후면 평면의 첫 번째 모서리(왼쪽 아래)는 전면 평면의 중심을 통해 연결됩니다

크리스탈 후면의 오른쪽 하단 모서리에서도 동일한 작업을 수행합니다

후면의 왼쪽 상단 모서리는 전면 평면의 오른쪽 하단 모서리에 연결됩니다.

그리고 후면 평면의 오른쪽 상단 모서리는 전면의 왼쪽 하단 모서리가 됩니다

후면(또는 평면)의 이미지가 중심을 통해 반전되어 전면을 형성합니다

7개의 결정계는 모두 특정 형태에 대한 대칭 중심을 갖지만 일부 형태는 대칭 중심을 나타내지 않을 수 있습니다. 

예를 들어, 삼각 시스템에서 삼각 프리즘은 대칭 중심을 갖지 않지만 능면체는 대칭 중심을 갖습니다.

소스
보석학 3판(2005) - 피터 리드