对称性原理

上部 对称图象的群论原理

第一章 对称图象概论

§1.重合操作和对称操作

1-1.有关操作归并的定理

1-2.第一类重合操作和有关定理

1-3.第二类重合操作和有关定理

1-4.对称操作的7种型式

练习和应用

§2.对称元素及其对称操作群

2-1.对称中心、镜面、旋转轴和反轴

2-2.点阵、螺旋轴和滑移面

练习和应用

§3.群论和有关的基本概念

3-1.群的四个基本性质

3-2.群的乘法表和同构的群

3-3.子群、陪集和互换群的定义

练习和应用

§4.操作的变换和有关原理

4-1.重合操作的变换

4-2.对称操作的变换和有关概念

练习和应用

§5.对称图象的若干群论原理

5-1.对称图象的对称元素系

5-2.有限图象和点阵图象

5-3.第一类和第二类对称群

练习和应用

第二章 有限图象及其点对称群

§6.立体仪投影原理

6-1.有限图象等效点系的投影球定理

6-2.立体仪投影法

练习和应用

§7.第一类点群及其旋转轴系

7-1.旋转轴C的点群

7-2.双面群D及其旋转轴系

7-3.正多面体中的旋转轴系

练习和应用

§8.推引第二类点群的原理

8-1.引伸第一类点群的群论原理

8-2.反轴的组成问题

8-3.推引第二类点群的方案

练习和应用

§9.第二类点群及其对称元素系

9-1.点群C的引伸以及第二类点群GhC、G和S的推引

9-2.点群D的引伸以及第二类点群D和D的推引

9-3.点群T、O和I的引伸

9-4.第二类点群的推引方案总结

练习和应用

§10.32个晶体学点群

10-1.7个晶系及其特征对称元素

10-2.32种晶体学点群的符号

练习和应用

§11.共轭对称元素和共轭对称操作

11-1.唯一性方向和共轭对称元素

11-2.同级对称操作

练习和应用

第三章 空间群的群论原理

§12.点阵对无限图象中对称元素的制约

12-1.对称面和对称轴的取向定理

12-2.对称轴的轴次定理

12-3.滑移面和螺旋轴的平移量定理

练习和应用

§13.空间群和点群的同形原理

13-1.同形对称元素和对称群的定义

13-2.空间群中的同形陪集

13-3.与空间群同形的点群

13-4.点群对同形空间群中平移群的制约

练习和应用

§14.7个晶系和14种点阵型式

14-1.7个晶系和7种点阵单位

14-2.14种点阵型式

练习和应用

§15.推引空间群的原理

15-1.推引与简单点群同形的空间群

15-2.引伸空间群的群论原理

15-3.空间群的同形不变引伸

练习和应用

§16.倒易点阵

16-1.倒易点阵的定义

16-2.关于倒易点阵的两个定理

练习和应用

参考书目

主要符号表

下部 有限对称群的表象及其群论原理

第一章 矩阵代数基础

§1.矩阵的定义和运算规则

1-1.矩阵和换位矩阵

1-2.矩阵的加法

1-3.矩阵的乘法

1-4.方阵和向量

练习和应用

§2.方阵的定义和定理

2-1.方阵的迹和两个定理

2-2.方阵的行列式和两个公式

2-3.分隔方阵和方块方阵

2-4.方阵的直积和有关的定理

2-5.方阵的重要型式

2-6.方阵的相似换算、特征值和对角化

练习和应用

第二章 对称换算和方阵表象

§3.对称操作和坐标对称换算

3-1.点群C2的坐标对称换算方阵

3-2.旋转操作的坐标换算方阵

3-3.点群C2的方阵表象

练习和应用

§4.多维向量空间和对称换算

4-1.多维向量空间

4-2.对称换算的重要性质

4-3.不变亚空间和不可约表象

练习和应用

§5.分子的简正振动方式

5-1.分子的简化坐标和能量函数

5-2.简正坐标和主轴换算

5-3.简正坐标的对称换算

5-4.分子X3的简正运动方式

练习和应用

§6.函数空间和对称换算

6-1.函数空间

6-2.对称换算算符

6-3.函数空间中的对称换算

6-4.函数空间和表象的通约

练习和应用

§7.原子的杂化轨函数

7-1.杂化轨函数的对称换算

7-2.原子轨函数的对称换算

7-3.不变亚空间概念的应用

7-4.正四面体向的杂化轨函数

练习和应用

第三章 有限点群的不可约表象

§8.不可约表象的正交组元系定理

8-1.正交组元系定理的公式

8-2.正交特征标系定理

8-3.可约表象的分解公式

8-4.投影算符

8-5.两个预备定理

8-6.正交组元系定理的证明

练习和应用

§9.有限点群的特征标表

9-1.同构群表象定理

9-2.轮回群

9-3.非轮回的互换群

9-4.非互换的中级点群

9-5.高级点群

9-6.不可约表象的典型基础

练习和应用

§10.分子的电子结构问题

10-1.波函数的不可约表象定理

10-2.苯分子的电子结构

10-3.八面体分子MX6的电子结构

练习和应用

§11.电子构型和谱项

11-1.谱项及其与组态的关系

11-2.谱项的推引

11-3.谱项和能级图

11-4.波函数表象的微扰定理

11-5.谱项与关联表

11-6.递降对称性法

练习和应用

§12.分子光谱选律

12-1.量子力学方阵

12-2.光谱跃迁几率公式

12-3.光谱选律及其群论原理

12-4.振动光谱的选律

12-5.电子光谱选律

练习和应用

附录一 点对称群的特征标表

附录二 直积公式

附录三 （γ）n的谱项

参考书目

主要符号表

对称性所涉及的原子空间分布问题，是化学科学中的一个基本问题。以群论为基础的对称性原理已经成为学习化学和研究化学——特别是结构化学——的一个得力工具。《对称性原理》分为上、下两部。在上部中先把分子结构和晶体结构抽象成对称图象，然后介绍和应用群论中的概念和方法来分析这样的图象，并揭示其中规律。下部将论述对称群的表象及其群论原理，并将涉及原子和分子等的电子结构问题。

以群论为基础的对称性原理，已经成为学习和研究结构化学理论的得力工具。
本书作者唐有祺为中国科学院院士，一直从事物理化学和结构化学研究，为我国晶体结构和结构化学的研究做出了重要奠基和发展工作。
本书为两部分，深入浅出地阐述对称图象及其群论原理以及对称群的表象及其群论原理。