Różnica między kryształami jednoosiowymi i dwuosiowymi

The kluczowa różnica między kryształami jednoosiowymi i dwuosiowymi jest to jednoosiowe kryształy mają jedną oś optyczną, podczas gdy dwuosiowe kryształy mają dwie osie optyczne.

Oś optyczna kryształu to kierunek, w którym światło rozchodzi się przez kryształ bez podwójnego załamania światła. Wszystkie fale świetlne równoległe do tej osi nie ulegają podwójnemu załamaniu światła. Innymi słowy, wiązka światła przechodzi w tym kierunku z prędkością, która nie zależy od polaryzacji.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to są kryształy jednoosiowe
3. Co to są kryształy dwuosiowe
4. Porównanie obok siebie - jednoosiowe kontra dwuosiowe kryształy w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to są kryształy jednoosiowe?

Jednoosiowy kryształ jest elementem optycznym, który ma pojedynczą oś optyczną. Innymi słowy, jednoosiowy kryształ ma jedną oś kryształu inną niż dwie pozostałe osie krystalograficzne. Np .: n_za= n_b. N_do. Ta wyjątkowa oś jest znana jako oś niezwykła. Kiedy wiązka światła przechodzi przez jednoosiowy kryształ, wiązka światła rozdziela się na dwie frakcje, takie jak promień zwykły i promień niezwykły. Zwykły promień (o-ray) przechodzi przez kryształ bez żadnych odchyleń. Promień niezwykły (e-ray) odbiega od interfejsu kryształu powietrza.

Istnieją dwie formy jednoosiowych kryształów zwanych ujemnymi jednoosiowymi kryształami i dodatnimi jednoosiowymi kryształami. Jeżeli współczynnik załamania promieniowania rentgenowskiego (n_o) jest większy niż e-ray (ne), to jest ujemnym jednoosiowym kryształem. Ale jeśli współczynnik załamania e-ray (n_mi) jest mniejsza niż e-ray, wówczas jest dodatnim jednoosiowym kryształem (Współczynnik załamania to stosunek prędkości światła w próżni do jego prędkości w krysztale). Przykłady ujemnych jednoosiowych kryształów obejmują kalcyt (CaCO₃₎), rubin (Al₂₎O₃₎) itp. Przykłady dodatnich jednoosiowych kryształów obejmują kwarc (SiO₂₎), sellait (MgF₂₎), rutyl (TiO₂₎) itp.

Co to są dwuosiowe kryształy?

Dwuosiowy kryształ jest elementem optycznym, który ma dwie osie optyczne. Kiedy wiązka światła przechodzi przez dwuosiowy kryształ, wiązka światła rozdziela się na dwie frakcje, ponieważ obie frakcje są falami niezwykłymi (dwa promienie elektroniczne). Fale te mają różne kierunki i różne prędkości. Struktury krystaliczne, takie jak rombowe, monokliniczne lub trikliniczne, są dwuosiowymi układami krystalicznymi.

Współczynniki załamania dla dwuosiowego kryształu są następujące:

1. Najmniejszy współczynnik załamania światła to α (odpowiedni kierunek to X)
2. Średni współczynnik załamania wynosi β (odpowiedni kierunek to Y)
3. Największy współczynnik załamania światła to γ ​​(odpowiedni kierunek to Z)

Ryc. 01: Wskaźnik dwuosiowego kryształu. (Indicatrix to wyimaginowana elipsoidalna powierzchnia, której osie reprezentują współczynniki załamania światła kryształu w różnych kierunkach dotyczących osi kryształu)

Jednak te kierunki optyczne i współczynniki załamania światła różnią się od osi krystalograficznych charakterem układu krystalicznego.

• Układ kryształów rombowych - kierunki optyczne odpowiadają osiom krystalograficznym. Np .: Kierunki X, Y lub Z (współczynniki załamania α, β i γ) mogą być równoległe do dowolnej osi krystalograficznej (a, b lub c).
• Układ monokliniczny - jeden z kierunków X, Y i Z (współczynniki załamania α, β i γ) jest równoległy do ​​osi b krystalograficznej, podczas gdy pozostałe dwa kierunki nie są równoległe do żadnego kierunku krystalograficznego.
• Tricliniczny system krystaliczny - żaden kierunek optyczny nie pokrywa się z osiami krystalograficznymi.

Istnieją dwa rodzaje dwuosiowych kryształów, takie jak ujemny dwuosiowy kryształ i dodatni dwuosiowy kryształ. Ujemne kryształy dwuosiowe mają swoje β bliższe γ niż α. Dodatnie dwuosiowe kryształy mają swoje β bliższe α niż γ.

Jaka jest różnica między kryształami jednoosiowymi i dwuosiowymi?

Kryształy jednoosiowe a dwuosiowe
Jednoosiowy kryształ jest elementem optycznym, który ma pojedynczą oś optyczną.	Dwuosiowy kryształ jest elementem optycznym, który ma dwie osie optyczne.
Forma negatywna
Ujemny kryształ jednoosiowy ma współczynnik załamania promieniowania rentgenowskiego (no) większy niż e-ray (ne).	Ujemny kryształ dwuosiowy ma swój β bliższy γ niż α.
Rozdzielanie wiązki światła
Kiedy wiązka światła przechodzi przez jednoosiowy kryształ, wiązka światła dzieli się na dwa promienie zwane zwykłym promieniem (o-ray) i promieniem niezwykłym (e-ray).	Kiedy wiązka światła przechodzi przez dwuosiowy kryształ, wiązka światła rozdziela się na dwa promienie, ponieważ oba są promieniami niezwykłymi (e-promienie).
Pozytywna forma
Dodatni kryształ jednoosiowy ma współczynnik załamania e-ray (nmi) jest mniejsza niż e-ray (ne).	Dodatni dwuosiowy kryształ ma swój β bliższy α niż γ.
Przykłady
Kwarc, kalcyt, rutyl itp.	Wszystkie monokliniczne, trikliniczne i rombowe układy kryształów

Podsumowanie - Unixial vs Biaxial Crystals

Kryształy to substancje, których atomy są ułożone w uporządkowany sposób. Ponadto te dwa kryształy występują w dwóch typach jako kryształy jednoosiowe i kryształy dwuosiowe, w oparciu o liczbę osi optycznych obecnych w strukturze krystalicznej. Różnica między kryształami jednoosiowymi i dwuosiowymi polega na tym, że kryształy jednoosiowe mają pojedynczą oś optyczną, natomiast kryształy dwuosiowe mają dwie osie optyczne.

Odniesienie:

1. „Oś optyczna kryształu”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 22 kwietnia 2018 r. Dostępne tutaj 
2. „Kryształ jednoosiowy”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 10 kwietnia 2018. Dostępne tutaj

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Biaxial indicatrix” Autor: Strickja - Praca własna, (CC0) za pośrednictwem Commons Wikimedia