對稱性與點群

熊夫利記號(Schoenflies notation)

/ SHURN-fleess /

熊夫利記號是較舊、以字母為主的對稱群命名方式,由數學家熊夫利(Arthur Schoenflies)發明,至今仍是化學家與光譜學家的日常語言。它不逐一依方向列出每個元素,而是用一個大寫字母加上小下標,替整個群命名它的「類型」。

核心符號:C-n 是單一根 n 重旋轉軸(C 代表 cyclic,循環);C-nv 再加 n 個垂直鏡面;C-nh 再加一個水平鏡面;D-n 有一根 n 重軸加上 n 根垂直的二重軸(D 代表 dihedral,二面),而 D-nh 與 D-nd 再加鏡面;S-n 是旋轉反射(先轉再反射)軸;高對稱群另有專屬字母,T 與 Td(四面體)、O 與 Oh(八面體,即完整立方體),以及 Ci(只有反演中心)、Cs(只有一個鏡面)。於是水分子是 C2v、苯是 D6h、甲烷是 Td。

熊夫利對分子、對振動或軌域對稱既緊湊又直覺,這正是分子光譜學仰賴它的原因。但它替整個群命名,卻沒有把對稱元素釘在晶體方向上,所以晶體學家對固體偏好赫曼-摩根。兩者只是同一批 32 個點群的不同名字:一個記號裡的 4/mmm,就是另一個記號裡的 D4h。

水:點群 C2v,一根穿過氧的二重軸加上兩個垂直鏡面。在赫曼-摩根記號裡,同一個群寫作 mm2。

熊夫利依類型替群命名:C、D、S,加上代表立方的 T/O,是分子化學家的簡寫。

熊夫利用旋轉反射(S-n,先轉再反射);赫曼-摩根用旋轉反演(n-bar,先轉再反演)。兩者描述同一物理,數字卻不相等:S4 對應 4-bar,S6 對應 3-bar。

又称
Schoenflies symbol熊夫利符號