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광물학질문이요..
오인환
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2005.02.23 06:26
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> > 광물학에서 대칭축과 결정축이 나오는데요..각각의 의미는 대충 알겠는데 두축의 차이점과 상호관계에 대해서 알려주세요..답변 꼭 부탁드립니다
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> 결정축은 결정을 구성하는 성분 (원소)들을 공간적으로 기술하기에 가장 적절한 축입니다. 대칭축은 구성원소의 대칭을 나타내는 축이죠. 결정축과 대칭축은 겹칠 수도 있고, 완전히 다를 수도 있습니다.
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> 첨부한 그림을 보면, 구성 원자의 공간적 배열을 기술하는데 a와 b라는 축을 기준으로 하면 매우 편리합니다. 그렇지만 이 결정의 구성 원자들은 a, b축과 전혀 다른 방향인 c와 d축을 중심으로 대칭적으로 배열합니다. 이때 a,b를 결정축, c.d를 대칭축으로 부릅니다.
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설명이 잘못된것 같습니다. 결정축을 논하기 전에 먼저 결정에 대한 정의를 이해를 해야 할것 같은데 결정이라함은 3차원적으로 주기적으로 배열이 되어 있는 원자, 분자, 이온을 의미합니다. 질문을 하신 내용은 결정축과 대칭축에 대한것인데 결정축은 대칭축과 일치를 해야지 합니다. 하지만 대칭축은 결정축과 일치를 하지 않는 경우도 있습니다. 결정축을 정하는 방법은 공간상에서 임의의 방향으로 반복되는 방향으로 정합니다. 무수히 많은 방향이 있을수 있는데 원칙은 최단거리라야 하며 최고의 대칭을 보여야 합니다. 그리고 일반적으로는 직각을 선호합니다. 그런데 위에 설명하신 그림에 의하면 결정축의 사이각으로 두개의 2회 회전축이 지나가고 있고, 결정축의 방향을 따라서는 아무런 대칭이 없는것으로 되어 있는데, 그리고 그림의 모양으로 볼때 직각도 아닌, 즉, 결정계를 따지면 능방정계로 보이는데 능방정계에는 2회 회전축은 없고 단지 3개의 3회 회전축이나 아니면 회영축이 있어야 합니다. 그리고 2개의 2회 회전축이 있다함은 최소한 정방정계가 되어야 합니다. 또한 각각의 결정축을 따라서 아무런 대칭요소가 보이지가 않는데 이런 경우는 있을수가 없습니다. 앞으로는 이런 예를 드실때 국제 표기에 맞추어서 그림을 올리시는것이 좋으리라 생각합니다. 즉, International tabels for crystallography 에서 사용이 되는 기호 및 그림을 참조하셔야 할것입니다. 이 책에는 총 230개의 공간군이 들어 있는데 그 어떤것도 결정축을 따라서 대칭요소가 존재하지 않는 경우는 삼사 정계를 제외하고는 없습니다. 예를 들어 P 2/m 2/m 2/m 의 경우 이것은 첫번째의 2/m 은 a축을 두번째의 2/m은 b축을 마지막의 2/m은 c축을 의미하며, 각각의 축에 2회 회전축이 존재하고, 그 회전축에 수직으로 거울면이 있다는것을 의미합니다. 결정학에서 대칭을 이야기 할때는 꼭 결정축의 방향을 따라서 대칭요소를 이야기한다는것이 중요합니다.