Теория симметрии молекул

Определение 3. Подгруппа Н группы G называется циклической, порожденной элементом h, если все ее элементы являются степенями элемента h. Если же сама группа G совпадает со своей циклической подгруппой, то она называется циклической группой.

Элементом симметрии называется вспомогательный геометрический образ, характеризующий циклическую группу преобразования симметрии.

Теорема 2. Каждая

конечная абелева группа G является прямым произведением конечных циклических групп, порядки которых являются степенями простых чисел.

Определение 4. Множество элементов a, b, c… группы G называется системой образующих групп G, если каждый элемент группы может быть представлен в виде произведения степеней элементов указанного множества

akblcm…=g.

Например, для циклической группы {}3 образующим элементом или генератором группы является элемент . У группы C3V два образующих элемента: и , в чем можно убедиться, рассматривая факторизацию C3V={}3´{}2.

Определение 5. Соотношения вида

apbqcr…=e,

связывающие образующие элементы группы G, называются ее определяющими соотношениями.

Совокупность всех образующих элементов и определяющих соотношений, полностью описывающих группу, называется генетическим кодом группы.

Например, группа {}3 задается одним образующим элементом и одним определяющим соотношением =. Группа C3V задается двумя образующими и и определяющими соотношениями между ними вида

=, =, =(9)

Последнее соотношение после умножения его на можно записать в стандартном виде =. Именно способом задания группы объясняется обозначение группы C3V, так как операции симметрии и при определенных соотношениях между ними определяют группу C3V. Чтобы получить таблицу Кэли группы C3V, надо было пользоваться геометрической моделью молекулы NH3. Зная же систему (9) определяющих соотношений, можно, например, найти, чему равно , если известно произведение . В самом деле, так как =, то умножая справа на , имеем =. Факторизация группы также значительно облегчается при задании группы с помощью генетического кода. Например, в полупрямом произведении C3V={}3´{}2 соотношение =задает автоморфизм группы {}3, так как является ее образующим элементом. Поэтому, пользуясь тем, что автоморфизм переводит произведение элементов в произведение их образов, получаем уже автоматически

=====.

Знание автоморфизма нормального делителя и элементов групп H и F определяет полупрямое произведение, т. е. факторизацию группы.

Глава 2 Введение в теорию представлений групп симметрии молекул

2.1 Векторные (линейные) пространства

1. Модуль и векторное пространство

Определение 1. Кольцом называется множество K, в котором определены операции сложения и умножения и выполняются аксиомы:

1. Относительно сложения кольцо является абелевой группой, т. е. в аддитивной записи операций имеют место условия (для всех a, b, c Î K):

 Скачать реферат