« Cristallographie géométrique/Calculs dans les réseaux » : différence entre les versions

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[[Image:Basis transformation.png|thumb|Changement de base dans l'espace bidimensionnel.]]
Il est souvent utile de changer de système de coordonnées. Lors d'une [[Cristallographie géométrique/Transitions de phase|transition de phase]] par exemple, la maille et/ou le [[Cristallographie géométrique/Groupes d'espace|groupe d'espace]] d'un cristal peut changer. La comparaison des deux structures du cristal avant et après la transition de phase est facilitée si on utilise le système de coordonnées de la structure de plus basse symétrie pour les deux structures. D'autre part, les propriétés physiques d'un cristal sont souvent décrites par un tenseur symmétrique rapporté à une base orthonormale. C'est le cas de la [[:w:dilatation thermique|dilatation thermique]] qui s'écrit dans le cas général comme un tenseur symétrique de rang 2. En cristallographie, la dilatation thermique est souvent calculée à partir de la variation thermique des paramètres de maille, c'est-à-dire dans la base de la maille conventionnelle qui n'est pas orthonormale.
 
Un changement de base peut s'effectuer entre deux bases de même origine ou d'origines différentes. Les vecteurs de base, les coordonnées des points, les indices de directions et de plans ainsi que les tenseurs ne se transforment pas tous de la même façon lors d'un changement de base.
 
=== Bases d'origine commune ===
==== Matrice de passage ====
Un changement de la base {'''a'''{{ind|1}}, '''b'''{{ind|1}}, '''c'''{{ind|1}}} vers la base {'''a'''{{ind|2}}, '''b'''{{ind|2}}, '''c'''{{ind|2}}} s'effectue à l'aide de la [[:w:Matrice de passage|matrice de passage]] '''P'''{{exp|1→2}} :
:<math>\begin{bmatrix} \mathbf{a}_2 \\ \mathbf{b}_2 \\ \mathbf{c}_2 \end{bmatrix} = \mathbf{P}^{1 \rightarrow 2} \begin{bmatrix} \mathbf{a}_1 \\ \mathbf{b}_1 \\ \mathbf{c}_1 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} \mathbf{P}^{1 \rightarrow 2}_{11} & \mathbf{P}^{1 \rightarrow 2}_{12} & \mathbf{P}^{1 \rightarrow 2}_{13} \\ \mathbf{P}^{1 \rightarrow 2}_{21} & \mathbf{P}^{1 \rightarrow 2}_{22} & \mathbf{P}^{1 \rightarrow 2}_{23} \\ \mathbf{P}^{1 \rightarrow 2}_{31} & \mathbf{P}^{1 \rightarrow 2}_{32} & \mathbf{P}^{1 \rightarrow 2}_{33} \end{bmatrix} \begin{bmatrix} \mathbf{a}_1 \\ \mathbf{b}_1 \\ \mathbf{c}_1 \end{bmatrix}.</math>
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:<math>\begin{bmatrix} \mathbf{a}_1 \\ \mathbf{b}_1 \\ \mathbf{c}_1 \end{bmatrix} = \mathbf{P}^{2 \rightarrow 1} \begin{bmatrix} \mathbf{a}_2 \\ \mathbf{b}_2 \\ \mathbf{c}_2 \end{bmatrix}.</math>
 
==== Transformation des coordonnées ====
Soit point A de coordonnées (''x''{{ind|1}},''y''{{ind|1}},''z''{{ind|1}}) dans la base 1 et (''x''{{ind|2}},''y''{{ind|2}},''z''{{ind|2}}) dans la base 2. Son vecteur position '''r''' s'écrit dans les deux bases :
:<math>\begin{array}{ccc}
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=== Changement d'origine ===
{{...}}
 
=== Matrice augmentée ===
{{...}}
Lorsqu'un changement de base conduit à une base de vecteurs et d'origine différents de la base de départ, il est possible d'écrire la transformation sous forme matricielle en utilisant une « matrice augmentée ».
 
{{DEFAULTSORT:Calculs dans les reseaux}}