فیزیک, مقالات, مقالات ویژه

مفهوم تقارن انعکاسی ( inversion symmetry ) چیست؟

تقارن انعکاسی
تقارن انعکاسی

در فیزیک، این نوع تقارن به خاصیت بنیادی طبیعت اشاره دارد که سیستم یا جسمی وقتی به تغییر انعکاسی یا تغییر انعکاسی نسبت به یک نقطه یا صفحه خاص تحت می‌شود، بدون تغییر باقی می‌ماند. این بدان معناست که اگر تمام موقعیت‌های ذرات در یک سیستم را تغییر انعکاسی دهیم، قوانین فیزیک همچنان معتبر می‌مانند. به عنوان مثال، به یک سیستم دو ذره یکسان که در حال تعامل هستند توجه کنید. اگر موقعیت هر دو ذره در سیستم را انعکاس دهیم، جهت نیروی عمل کننده بین آن‌ها نیز تغییر انعکاسی می‌کند. با این حال، بزرگی نیرو بدون تغییر باقی می‌ماند. این خاصیت نمونه‌ای از این نوع تقارن است. این تقارن نقش مهمی را در زمینه‌های مختلفی از فیزیک مانند فیزیک جامدات، فیزیک ماده‌ی چگال و فیزیک ذرات ایفا می‌کند. اغلب از آن برای ساده‌سازی محاسبات و درک رفتار سیستم‌های فیزیکی استفاده می‌شود.

چگونه میتوان از روی ساختار هندسی یه ماده به اینکه آن ماده تقارن انعکاسی دارد یا نه پی برد؟

برای تعیین اینکه یک ساختار دارای تقارن انعکاسی است یا نه، می‌توانید این مراحل را دنبال کنید:

  1. مرکز ساختار را شناسایی کنید: مرکز ساختار نقطه‌ای است که دور آن ساختار تقارن دارد.
  2. یک نقطه مقابل مرکز ساختار را شناسایی کنید: این نقطه باید مستقیماً مقابل مرکز ساختار باشد.
  3. یک خطی رسم کنید که مرکز ساختار را با نقطه مقابل به‌هم وصل کند: این خط به عنوان محور انعکاس شناخته می‌شود.
  4. بررسی کنید که آیا هر نقطه در ساختار با توجه به محور انعکاس تقارن دارد یا خیر: اگر هر نقطه در ساختار نقطه‌ای متقابل در سمت مقابل از محور انعکاس داشته باشد که فاصله آن نقطه از مرکز ساختار برابر باشد، در این صورت ساختار تقارن دارد.

.

Inversion symmetry

شکل1: مثالی از ساختار های فلزات واسطه دی کالکوژن (الف) بدون تقارن و(ب) با تقارن.

به عنوان مثال، در شکل ۱[الف] تقارن شکسته شده است که به این معناست که ساختار پس از انعکاس دادن با ساختار اولیه یکسان نمی‌شود. اما در شکل ۱[ب]، ساختار شکل اولیه خود را حفظ می‌کند و دارای تقارن انعکاسی است. اگر ساختار این تقارن را داشته باشد، مرکز تقارن یا نقطه انعکاس در تقاطع محور انعکاس با ساختار قرار خواهد گرفت. اگر ساختار این تقارن را نداشته باشد، مرکز تقارن ندارد.

لازم به ذکر است که تعیین تقارن برای ساختارهای بزرگتر و پیچیده‌تر ممکن است سخت‌تر باشد و نیاز به تکنیک‌ها و ابزارهای پیشرفته‌تری داشته باشد.

در صورتی که توضیحات بالا، ابهامات راجه به این تقارن مهم از فیزیک ماده چگال را برای شما رفع نکرد، لطفا در قسمت نظرات، سوالات خود را بپرسید تا با توضیحات خاصِ سوال، شما را راهنمایی کنیم.
 
 
 
 
0 0 رای
لطفا امتیاز دهید!
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها