(1)學習晶體模型中尋找對稱元素的方法，加深對晶體對稱性概念的理解。
(2)掌握晶體對稱元素及其組合的記錄方法，確定對稱類型和晶系。
二、實驗內容和方法
對稱元素
晶體中的對稱元素通過晶體上的面、棱、角的分布和形狀反映出來。
1.對稱軸
對稱軸是壹條穿過晶體幾何中心的假想直線。對稱軸總是通過頂角、晶面中心或晶體邊緣的中點。晶體中對稱軸有幾種可能的位置:
(1)通過兩平行晶面中心並垂直於晶面的直線(圖12-1A中的L4)；
(2)通過晶體中心和對應的兩個角的直線(圖12-1A中的L3)；
(3)通過晶體中心和兩條平行晶體邊緣中點的線(圖12-1A中的L2)；
(4)通過角頂和對應晶面中心的直線(圖12-1b)；
(5)穿過晶體邊緣中心和相應晶面中心的直線(圖12-1c)；
(6)通過壹個角頂與水晶邊緣中點之間的連線(圖12-1d)。
圖12-1對稱軸可能暴露在晶體中。
尋找對稱軸時，使晶體繞壹條假想的直線旋轉，觀察晶體旋轉壹次時，同壹部分是否重復出現，出現的次數，從而確定該直線是否為對稱軸及其軸序。這樣，在所有可能的位置嘗試直線，找到所有對稱軸。晶體中可能沒有對稱軸，也可能有壹個或幾個對稱軸。同壹個面、邊、角頂重復出現的次數為n軸。
2.對稱平面(P)
對稱平面是穿過晶體中心的假想平面，它可以將晶體分成兩個相等的部分，這兩個部分互為鏡像。壹個平面是否對稱，可以根據被該平面分割的晶體的兩部分是否能互為鏡像來確定。尋找對稱面時，水晶模型要固定在壹個位置，不要來回翻動模型，以免遺漏或重復計數。晶體中可能沒有對稱面，也可能有壹個或幾個對稱面。對稱平面的可能位置有:
(1)穿過晶體中心，垂直並平分晶面或晶體邊緣的平面(圖12-2a)；
(2)穿過晶體中心並包含晶體邊緣且平分晶面間夾角的平面(圖12-2b)；
(3)通過角頂並平分兩個晶面夾角的平面(圖12-2c)。
圖12-2晶體中對稱面的可能位置
3.對稱中心(C)
對稱中心是晶體內部的壹個虛點，在通過該點的直線兩端等距離處，晶體上有相等的部分。晶體可能有也可能沒有對稱中心；如果有對稱中心，也只能有壹個。對於每壹個有對稱中心的晶體，必然有另壹個晶面與之平行，同構，大小相等，但方向相反。所以我們可以把每個晶面依次貼在桌子上的晶體模型上，逐個檢查是否還有另壹個相同的晶面平行於桌子。如果任何壹個晶面都找不到這樣壹個對應的晶面，那麽就不存在晶體的對稱中心。
4.旋轉倒檔延伸軸(Lni)
旋轉後向投影軸是壹條穿過晶體幾何中心的假想直線。晶體繞這條直線旋轉壹定角度後，通過中點在直線上的後向投影，可以使圖像與晶體旋轉前的圖像重合。這是壹個復合對稱操作，旋轉和反向延伸緊密相連，不可分割。
(二)尋找晶體對稱元素遵循的規律
(1)當有n個對稱平面相交時，交線壹定是n倍的對稱軸。
(2)晶體中的偶對稱軸垂直通過對稱面的交點，該交點壹定是對稱中心。
(3)如果晶體有對稱中心，則偶次軸的個數等於對稱面的個數。
(4)如果壹個晶體有偶對稱軸但沒有對稱面，那麽它壹定沒有對稱中心。
(3)晶體對稱元素及其組合的記錄方法
按照上述方法依次找到晶體模型中的對稱軸、對稱面和對稱中心，然後記錄下每個晶體模型的所有對稱元素。寫的時候先寫對稱軸和旋轉軸，再寫對稱面，最後寫對稱中心。對稱軸和旋轉軸中，第二高的軸寫在前面，最低的軸寫在後面。在單晶中，所有對稱元素的組合稱為對稱型晶體。例如，壹個立方體的對稱性是3L44L36L29PC。
(4)晶體家族和晶系的劃分。
同壹部分在晶體上重復出現的次數越多，晶體的對稱性就越高。根據對稱程度，晶體分為三個晶系和七個晶系。三個水晶家族是:高級水晶家族、中級水晶家族和低級水晶家族；這七種晶系是:等軸晶系、六方晶系、四方晶系、三角晶系、斜方晶系、單斜晶系和三斜晶系。其中，等軸晶系有四個L3；六方晶體有1 L6或L6i四方晶體有1 L4或L4i三方晶體有1 L3；菱面體晶體中的L2或P比1多。單斜晶體中L2或P不超過1；三斜晶只有1個對稱中心c。
三、實驗報告和作業
根據模型求出八面體、菱形十二面體、四面體、正方雙錐、六角柱、菱形柱、五角十二面體等晶體模型的所有對稱元素，結果填入實驗報告(表12-1)。
表12-1晶體對稱性實驗報告表(供參考)
第四，思考問題
1.如何在晶體中尋找對稱元素？如何記錄晶體對稱元素的組合？
2.壹個晶體的對稱類型是3L44L36L29PC，另壹個是L2PC。這兩種晶體有什麽區別？