Flashcards : Symétrie et diffraction des cristaux (46 cartes)

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1Question

Qu'est-ce qu'un réseau cristallin en cristallographie?

Réponse

Un ensemble de nœuds mathématiques obtenus par translations.

2Question

Quelle est la formule des translations dans un réseau cristallin?

Réponse

T=ua⃗+vb⃗+wc⃗T=u\vec a+v\vec b+w\vec c avec u,v,wu,v,w entiers.

3Question

Comment est définie une maille dans un cristal?

Réponse

Par un parallélépipède défini par trois vecteurs de translation non coplanaires.

4Question

Quels paramètres définissent une maille cristalline?

Réponse

Trois longueurs et trois angles entre les vecteurs de translation.

5Question

Combien de réseaux de Bravais existent et à quoi correspondent-ils ?

Réponse

Il existe 14 réseaux de Bravais correspondant aux réseaux cristallins compatibles avec les symétries cristallographiques.

6Question

Combien de systèmes cristallins regroupent les réseaux de Bravais ?

Réponse

Les réseaux de Bravais sont répartis entre sept systèmes cristallins.

7Question

Comment se distingue le réseau P parmi P, I, F et C ?

Réponse

Le réseau P ne possède pas de nœuds supplémentaires.

8Question

Quelle caractéristique distingue le réseau I dans les réseaux P, I, F et C ?

Réponse

Le réseau I possède un nœud au centre.

9Question

Où se situent les nœuds supplémentaires dans le réseau F ?

Réponse

Les nœuds sont au centre des faces dans le réseau F.

10Question

Quelle est la particularité du réseau C concernant ses nœuds supplémentaires ?

Réponse

Le réseau C possède des nœuds au centre d’une paire de faces opposées.

11Question

Que sont les plans réticulaires dans un réseau cristallin ?

Réponse

Ce sont des familles de plans parallèles et équidistants regroupant les nœuds d’un réseau cristallin.

12Question

Par quels indices sont repérés les plans réticulaires ?

Réponse

Ils sont repérés par les indices de Miller h,k,lh,k,l.

13Question

Qu'est-ce que le motif dans un réseau cristallin ?

Réponse

L'ensemble des atomes associé à chaque nœud du réseau et répété périodiquement.

14Question

Comment s'exprime la position d'un atome du motif en coordonnées fractionnaires ?

Réponse

r⃗j=xja⃗+yjb⃗+zjc⃗\vec r_j=x_j\vec a+y_j\vec b+z_j\vec c

15Question

Que représentent xjx_j, yjy_j et zjz_j dans la position atomique ?

Réponse

Les coordonnées fractionnaires de l'atome dans le motif.

16Question

Quelles opérations incluent les symétries ponctuelles ?

Réponse

L'identité, rotations, inversion, réflexions et rotations-inversions.

17Question

Qu'est-ce qu'une rotation d'ordre nn ?

Réponse

Une rotation d'angle 2π/n2\pi/n autour d'un axe.

18Question

Combien de groupes ponctuels existent par combinaison d'éléments de symétrie ponctuelle ?

Réponse

Il existe 32 groupes ponctuels.

19Question

Quelle est la caractéristique des éléments dans les groupes ponctuels ?

Réponse

Leurs éléments se coupent en un point.

20Question

Dans combien de systèmes cristallins les 32 groupes ponctuels sont-ils répartis ?

Réponse

Ils sont répartis dans 7 systèmes cristallins.

21Question

Quels sont les 7 systèmes cristallins des groupes ponctuels ?

Réponse

Triclinique, monoclinique, orthorhombique, quadratique, trigonal, hexagonal et cubique.

22Question

Qu'est-ce qu'un groupe d’espace en cristallographie ?

Réponse

Une association correcte de symétries du réseau, ponctuelle et avec translation.

23Question

Combien de groupes d’espace existent selon les Tables internationales ?

Réponse

230 groupes d’espace.

24Question

Qu'est-ce que le réseau réciproque en cristallographie?

Réponse

L'ensemble des points définis par G⃗hkl=ha⃗∗+kb⃗∗+lc⃗∗\vec G_{hkl}=h\vec a^*+k\vec b^*+l\vec c^* avec h,k,lh,k,l entiers.

25Question

Comment s'exprime le vecteur réciproque G⃗hkl\vec G_{hkl} en fonction de h,k,lh,k,l?

Réponse

G⃗hkl=ha⃗∗+kb⃗∗+lc⃗∗\vec G_{hkl}=h\vec a^*+k\vec b^*+l\vec c^* où h,k,lh,k,l sont des entiers.

26Question

Quelle est la relation entre le vecteur réciproque G⃗hkl\vec G_{hkl} et les plans réticulaires $(hkl)$?

Réponse

G⃗hkl\vec G_{hkl} est perpendiculaire aux plans $(hkl)$.

27Question

Quelle est la norme du vecteur réciproque G⃗hkl\vec G_{hkl} en fonction de l'espacement interplan?

Réponse

∣G⃗hkl∣=1/dhkl|\vec G_{hkl}|=1/d_{hkl}.

28Question

Quelle loi la diffraction vérifie-t-elle ?

Réponse

La loi de Bragg.

29Question

Quelle est la formule de la loi de Bragg ?

Réponse

2dhklsin⁡θ=λ2d_{hkl}\sin\theta=\lambda.

30Question

Qu'est-ce que la sphère d’Ewald ?

Réponse

Une sphère de rayon 1/λ1/\lambda pour déterminer les conditions de diffraction.

31Question

Quel est le rayon de la sphère d’Ewald ?

Réponse

1/λ1/\lambda.

32Question

Comment la sphère d’Ewald aide-t-elle à déterminer la diffraction ?

Réponse

Elle montre graphiquement quand un nœud du réseau réciproque atteint sa surface.

33Question

Quelle est la formule du facteur de structure pour une maille à n atomes ?

Réponse

Fhkl=∑j=1nfjexp⁡[2πi(hxj+kyj+lzj)]F_{hkl}=\sum_{j=1}^{n}f_j\exp\left[2\pi i(hx_j+ky_j+lz_j)\right]

34Question

Quelle loi donne l'égalité Ihkl=IhˉkˉlˉI_{hkl}=I_{\bar h\bar k\bar l} ?

Réponse

La loi de Friedel.

35Question

Quelle conséquence a la loi de Friedel sur les figures de diffraction ?

Réponse

Elles sont centrosymétriques.

36Question

Qu'est-ce qu'une extinction systématique en diffraction ?

Réponse

Une intensité nulle de certaines réflexions causée par une translation ou un élément de symétrie avec translation.

37Question

Quand les réflexions générales hkl existent-elles dans un réseau cubique F ?

Réponse

Lorsque h, k et l sont de même parité.

38Question

Que consiste à déterminer une structure cristalline ?

Réponse

Établir la symétrie cristalline, le réseau, les paramètres de maille, le groupe d’espace et les coordonnées des atomes.

39Question

Quels éléments inclut la détermination de la symétrie cristalline ?

Réponse

Le réseau, les paramètres de maille, le groupe d’espace et les coordonnées des atomes.

40Question

Pourquoi la matière cristallisée diffracte-t-elle les rayons X ?

Réponse

Parce qu’elle possède un ordre à grande distance.

41Question

Comment un axe 2 parallèle à z transforme-t-il x,y,zx,y,z ?

Réponse

En −x,−y,z-x,-y,z.

42Question

Comment un miroir perpendiculaire à z transforme-t-il x,y,zx,y,z ?

Réponse

En x,y,−zx,y,-z.

43Question

Combien de groupes ponctuels possèdent un centre de symétrie ?

Réponse

11 groupes ponctuels possèdent un centre de symétrie.

44Question

Comment s'appellent les groupes ponctuels avec un centre de symétrie ?

Réponse

Ils s'appellent les groupes de Laue.

45Question

Quelle opération compose un axe hélicoïdal d’ordre n ?

Réponse

Une rotation de 2π/n2\pi/n suivie d'une translation de m/nm/n du vecteur de maille.

46Question

Quelle condition doit satisfaire h, k, l pour qu'une réflexion générale existe dans un réseau trigonal R hexagonal ?

Réponse

−h+k+l=3n-h+k+l=3n où n est un entier.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 23 questions sur Symétrie et diffraction des cristaux.

1. Comment obtient-on les nœuds d’un réseau cristallin à partir du nœud origine ?

2. Quelle description caractérise une maille cristalline ?

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