બિંદુસમૂહ

January, 2000

બિંદુસમૂહ (point group) : સ્ફટિક પ્રણાલીઓમાં અણુ, પરમાણુ કે આયનની નિયમિત અને આવર્તક ગોઠવણી સમજવા માટેનો ગણિતીય ખ્યાલ. વિવિધ પ્રકારની સંમિતિ–સંક્રિયાઓ (symmetry operations)ના કેન્દ્ર-સંમિતિ, પરિભ્રમણાક્ષ-સંમિતિ, પરિભ્રમણ પ્રતિઅક્ષ સંમિતિ, પરાવર્તન સમતલ સંમિતિ વગેરે આધારે સ્ફટિકમાં પરમાણુ, આયનોની ગોઠવણીનો અભ્યાસ કરી શકાય છે.

સ્ફટિકને નિયત અક્ષની આસપાસજેટલા ખૂણે પરિભ્રમણ આપતાં તે પોતાની મૂળ સ્થિતિ સાથે એકરૂપતા દર્શાવે તો પરિભ્રમણને સંમિતિ-સંક્રિયા અને પરિભ્રમણાક્ષને સંમિતિઘટક કહે છે. સ્ફટિકમાં અણુ, પરમાણુ કે આયનો ત્રિપરિમાણમાં ગોઠવાયેલા હોવાથી n=1, 2, 3, 4 અને 6 માટે જ પરિભ્રમણસંમિતિ મળે છે.

સ્ફટિકમાંથી પસાર થતું એવું સમતલ વિચારી શકાય કે જેથી મળતા બે વિભાગો (ઘટકો) સંપૂર્ણપણે સમાન હોય. તે સ્ફટિક પરાવર્તનસંમિતિ દર્શાવે છે.

પરિભ્રમણાક્ષોને X સંજ્ઞા વડે અને પરાવર્તન-સંમિતિ-ઘટકને m સંજ્ઞા વડે દર્શાવવામાં આવે છે.

વારાફરતી પરિભ્રમણ અને પ્રતિકેન્દ્ર સંમિતિ સંક્રિયાને લીધે સ્ફટિકની યથાવત્ સ્થિતિ મળે તો તેને પરિભ્રમણ પ્રતિસંમિતિ સંક્રિયા કહે છે, જે  સંજ્ઞા વડે દર્શાવાય છે.

બધા જ સંમિતિ-અક્ષો અને બધાં જ સંમિતિ-સમતલો કોઈ ચોક્કસ બિંદુમાંથી પસાર થાય છે, તેથી આ પ્રકારના સંમિતિ ઘટકોના સમૂહને બિંદુસમૂહ કહે છે.

શુદ્ધ પરિભ્રમણાક્ષો, પરિભ્રમણ, પ્રતિસંમિતિ-અક્ષો તથા સંમિતિ-તલોનાં સંયોજનો વડે સંમિતિ-ઘટકોને નીચે મુજબ સંજ્ઞાઓ વડે દર્શાવવામાં આવે છે :

(1) શુદ્ધ પરિભ્રમણાક્ષો : X = 1, 2, 3, 4, 6

(2) પરિભ્રમણ પ્રતિ અક્ષો :

(3) પરિભ્રમણાક્ષ સંમિતિ-તલને લંબ :

(4) પરિભ્રમણાક્ષ સંમિતિ તલને સમાંતર : Xm

(5) ડાયડ (diad) અક્ષને લંબ પરિભ્રમણાક્ષ : X2

(6) સંમિતિ-તલને લંબ તથા સમાંતર પરિભ્રમણાક્ષ : m

સંમિતિ-ઘટકોનાં સ્વયંભૂ રીતે મળતાં સંયોજનો 32 પ્રકારના બિંદુસમૂહો રચે છે. સ્ફટિક-તંત્રો અને તેમની સાથે સંકળાયેલા બિંદુ-સમૂહોનું વર્ગીકરણ નીચે પ્રમાણે દર્શાવી શકાય :

 

શશીધર ગોપેશ્વર ત્રિવેદી