Odvození možných četností rotačních os symetrie

Pro osy rotace obecně platí na = 2p, kde n je četnost osy a a je úhel otáčení.

Body A1 a A2 jsou sousední uzly rovinné mřížky a uzlem A1 prochází kolmo na rovinu mřížky n-četná osa symetrie. Rovněž translačně identickým bodem A2 prochází n-četná osa. Otočením os o a= 2p/n převedeme bod A1 do A´1 a bod A2 do A´2. Mřížkový translační vektor a1 převádí A1 do A2. Jelikož jsou obě osy zároveň osami symetrie rovinné mřížky jsou body A´1 a A´2 uzly této mřížky. Vektor převádějící bod A´1 do A´2 musí být rovněž mřížkovým vektorem rovnoběžným s a1. Jeho velikost bude k-násobkem velikosti vektoru a1.

odvození četností rotačních os

Matematicky můžeme vyjádřit:
12 = k A1 A2
1 2 = A1 A2 + 2 A1 A2 cos(p-2p/n) = A1 A2 (1 - 2cos 2p/n)
Z obou vztahů pak dostaneme: k = 1 - 2cos(2
p/n) = 1 - 2cosa
cos
a
= (1-k)/2

Jelikož k je celé číslo a absolutní hodnota cosinu nepřesáhne 1, četnost os se odvozuje od následujících možností:

k= -1; cosa= 1; a= 2p; n= 1

k= 0; cosa= 1/2; a= p/3; n= 6

k = 1; cosa= 0; a= p/2; n= 4

k= 2; cosa= -1/2; a= 2p/3; n= 3

k= 3; cosa= -1; a= p; n= 2