Материал: Ялцев Практикум по физической кристаллографии 2011

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Определение направляющих углов для направления. Направ-

ляющие углы α, β, γ для произвольного направления можно определить после последовательного измерения углов между стереографической проекцией этого направления R и стереографическими проекциями осей системы координат x, y, z (рис. 1.14).

Если известны направляющие углы α, β, γ для направления, то координаты Rx и Ry стереографической проекции этого направле-

ния вычисляют как

 

Rx = r tg(γ/2) cos α / (sin γ), Ry = r tg(γ/2) cos β / (sin γ),

(1.1)

где r – радиус основного круга проекции.

 

Процедура определения сферических углов φ и θ для произвольной прямой показана на рис. 1.9, а координаты Rx и Ry стерео-

графической проекции этой прямой вычисляют так:

 

Rx = r tg(θ/2) cos φ, Ry = r tg(θ/2) sin φ.

(1.2)

а

 

Рис. 1.9. Направляющие углы

 

в пространстве (а) и на

б

стереографической проекции (б)

 

Построение гномостереографической проекции плоскости.

Плоскость кристаллографического комплекса изображается на стереографической проекции меридианом P. Для построения нормали к плоскости кальку с нанесенной проекцией плоскости P поворачивают вокруг центра сетки Вульфа до совпадения с одним из меридианов сетки (рис. 1.10).

11

Далее по экватору сетки Вульфа отсчитывают 90o. Полученная точка N является стереографической проекцией нормали к плоскости или гномостереографической проекцией этой плоскости.

Рис. 1.10. Построение гномостереографической проекции плоскости

Определение угла между двумя плоскостями. Поскольку угол между плоскостями равен углу между нормалями к этим плоскостям, то достаточно определить угол между гномостереографическими проекциями плоскостей. Сначала найдем нормали N1 и N2 к плоскостям P1 и P2 (рис. 1.11), затем, поворачивая кальку, добиваемся совмещения точек N1 и N2 с одним из меридианов сетки Вульфа. Искомый угол α определяется вдоль этого меридиана.

Рис. 1.11. Определение угла

Рис. 1.12. Поворот направления вокруг оси,

между плоскостями

лежащей в плоскости проекции

Поворот вокруг оси, лежащей в плоскости проекции. По-

скольку любое вращение направления связано с нахождением этого направления на конусе, то на стереографической проекции поворот прямой 1 вокруг оси l, лежащей в плоскости проекции и совпа-

12

дающей с южным полюсом S, происходит путем перемещения по соответствующей параллели (рис. 1.12).

Сначала совмещают проекцию оси поворота l с полюсом сетки Вульфа, затем точку 1 смещают по параллели на нужный угол α. Перемещение точек слева направо отвечает повороту вокруг оси l по часовой стрелке. Соответственно перемещение точек справа налево отвечает вращению против часовой стрелки. Если точка располагается на параллели ближе к основному кругу проекции, чем угол поворота α (например, точка 3), то после поворота на угол α = α1 + α2 эта точка окажется в другой (нижней) полусфере и уже будет изображаться крестиком (3'). Можно эту точку перевести в верхнюю полусферу, соединив прямой точку 3' с центром и отложив на ее продолжении угол, равный расстоянию от точки 3' до центра (точка 3'' на проекции).

Для осуществления поворота плоскости удобно рассматривать гномостереографическую проекцию плоскости, то есть вместо поворота плоскости P поворачивают нормаль N к этой плоскости, а затем переходят к повернутой плоскости P' (рис. 1.13).

Рис. 1.13. Поворот плоскости вокруг оси, лежащей в плоскости проекции

13

Для плоскости P находят гномостереографическую проекцию N, перемещают по параллели на угол α (точка N'), а затем для N' находят повернутую стереографическую проекцию плоскости P'.

Поворот вокруг оси, перпендикулярной к плоскости проекции.

Длятакогоповоротаудобноиспользоватьсетку Болдырева(рис. 1.14).

Рис. 1.14. Поворот вокруг оси, перпендикулярной плоскости проекции

Точки, соответствующие стереографической проекции направления 1 и гномостереографической проекции плоскости N, перемещаются на угол α по концентрическим окружностям, переходя в точки 1' и N' соответственно. Поворот стереографической проекции плоскости P тоже достаточно прост. Точки пересечения плоскости C и D с основным кругом поворачивают на угол α (точки C' и D'). Затем, поместив точки C' и D' в полюса сетки Вульфа, на кальке проводят меридиан P', отстоящий от центра сетки на тот же угол β, что и меридиан, соответствующий плоскости P.

Построение малого круга. Малый круг получается при стереографическом проектировании кругового конуса 1 с углом полураствора меньше 90o (рис. 1.15).

Проектирующий конус 2 является эллиптическим с двумя круговыми сечениями: одно из них – при пересечении со сферой, а второе – на стереографической проекции, причем стереографическая проекция оси кругового конуса не совпадает с центром окружности на стереографической проекции.

14

Рис. 1.15. Малый круг

Рис. 1.16. Построение малого круга

на стереографической проекции

Если ось конуса на стереографической проекции изображается точкой O1 (рис. 1.16), то малый круг представляет собой геометрическое место точек, образующих с O1 угол α – угол полураствора конуса.

Для построения малого круга можно провести нулевой меридиан 2 через точку 1 и, откладывая по нему с помощью сетки Вульфа в обе стороны от 1 угол α, получить точки 3 и 4. Поскольку эти точки лежат на диаметре малого круга, то, измерив расстояние между ними и поделив его пополам, найдем центр окружности O', который не совпадает со стереографической проекцией оси конуса вследствие неравномерности угловой шкалы по нулевому меридиану или экватору сетки Вульфа.

Для конуса с достаточно большим углом раствора конуса α диаметрально противоположные точки 3' и 4' могут быть получены проектированием из разных полушарий (точка 3' из северного, точка 4' из южного и показана крестиком). Теперь для построения малого круга можно подобрать с помощью сетки Вульфа такие меридианы, для которых расстояния от полюсов (точки 5 и 6) до 1' равны α. Малый круг в северном полушарии получим, проведя окружность (с центром в точке O'') через точки 3', 5, 6, а в южном полушарии через точки 4', 5 и 6 (окружность с центром в О''').

15

Источник: https://studfile.net/preview/16708823/