Razlika med enoosnimi in dvoosnimi kristali

The ključna razlika med enoosnimi in dvoosnimi kristali je to enoosni kristali imajo eno optično os, medtem ko imajo dvoosni kristali dve optični osi.

Optična os kristala je smer, ki jo svetloba širi skozi kristal, ne da bi se soočala z dvojnim lomljenjem. Vsi svetlobni valovi, ki so vzporedni s to osjo, niso podvrženi dvojnemu lomu. Z drugimi besedami, svetlobni žarek prehaja v tej smeri s hitrostjo, ki ni odvisna od polarizacije.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj so enoosni kristali
3. Kaj so dvoosni kristali
4. Primerjava zraven - enoosni in dvoosni kristali v tabeli
5. Povzetek

Kaj so enoosni kristali?

Enoosni kristal je optični element, ki ima eno optično os. Z drugimi besedami, enoosni kristal ima eno kristalno os, ki se razlikuje od drugih dveh kristalografskih osi. Primer: n_a= n_b≠ n_c. Ta edinstvena os je znana kot izjemna os. Ko svetlobni žarek prehaja skozi enoosni kristal, se svetlobni žarek razcepi na dve frakciji, kot sta navaden in izredni žarek. Navadni žarek (o-žarek) prehaja skozi kristal brez odstopanja. Izredni žarek (e-žarek) odstopa na vmesniku zrak-kristal.

Obstajata dve obliki enoosnih kristalov, imenovani negativni enoosni kristal in pozitivni enoosni kristal. Če je indeks loma o-žarkov (n_o) je večja od e-žarka (ne), potem je negativni enoosni kristal. Če pa je indeks loma e-žarka (n_e) je manjši od e-žarka, potem je pozitiven enoosni kristal. (Indeks loma je razmerje med hitrostjo svetlobe v vakuumu in hitrostjo kristala). Primeri negativnih enoosnih kristalov vključujejo kalcit (CaCO₃), rubin (Al₂O₃) itd. Primeri pozitivnih enoosnih kristalov vključujejo kremen (SiO₂), selait (MgF₂), rutil (TiO₂) itd.

Kaj so dvoosni kristali?

Dvoosni kristal je optični element, ki ima dve optični osi. Ko svetlobni žarek prehaja skozi dvoosni kristal, se svetlobni žarek razcepi na dva uloma, pri čemer sta obe frakciji izjemna valovanja (dva e-žarka). Ti valovi imajo različne smeri in različne hitrosti. Kristalne strukture, kot so ortorombične, monoklinične ali triklinične, so dvoosni kristalni sistemi.

Indeksi lomljivosti za dvoosni kristal so naslednji:

1. Najmanjši indeks loma je α (ustrezna smer je X)
2. Vmesni indeks loma je β (ustrezna smer je Y)
3. Največji indeks loma je γ (ustrezna smer je Z)

Slika 01: Kazalnik dvoosnega kristala. (Indicatrix je namišljena elipsoidna površina, katere osi predstavljajo lomne indekse kristala za svetlobo po različnih smereh, ki se nanašajo na kristalne osi)

Vendar se te optične smeri in indeksi loma razlikujejo od kristalografskih osi glede narave kristalnega sistema.

• Orthorhombic kristalni sistem -optične smeri ustrezajo kristalografskim osem. Na primer: smeri X, Y ali Z (α, β in γ lomni indeksi) so lahko vzporedne s katero koli od kristalografskih osi (a, b ali c).
• Monoklinski kristalni sistem - ena od X, Y in Z smeri (α, β in γ lomni indeksi) je vzporedna s kristalografsko osjo b, drugi dve smeri pa nista vzporedni z nobeno kristalografsko smerjo.
• Triklinski kristalni sistem - noter optičnih smeri sovpada s kristalografskimi osi.

Obstajata dve vrsti dvoaksialnih kristalov, kot so negativni dvoosni kristali in pozitivni dvoosni kristali. Negativni biaksialni kristali imajo β bližje γ kot α. Pozitivni dvoosni kristali imajo β bližje α kot γ.

Kakšna je razlika med enoosnimi in dvoosnimi kristali?

Enoosni in dvoosni kristali
Enoosni kristal je optični element, ki ima eno optično os.	Dvoosni kristal je optični element, ki ima dve optični osi.
Negativni obrazec
Negativni enoosni kristal ima indeks loma o-žarkov (no) večji od e-žarka (ne).	Negativni dvoosni kristal ima β bližje γ kot α.
Razdelitev svetlobnega snopa
Ko svetlobni žarek prehaja skozi enoosni kristal, se svetlobni žarek razcepi na dva žarka, imenovana navadni žarek (o-žarek) in izredni žarek (E-žarek).	Ko svetlobni žarek prehaja skozi dvoosni kristal, se svetlobni žarek razcepi na dva žarka, oba sta izredna žarka (e-žarki).
Pozitivna oblika
Pozitiven enoosni kristal ima indeks loma e-žarkov (ne) je manjši od e-žarka (ne).	Pozitivni dvoosni kristal ima β bližje α kot γ.
Primeri
Kremen, kalcit, rutil itd.	Vsi monoklinski, triklinični ortorombicni kristalni sistemi

Povzetek - Enoosni in dvoosni kristali

Kristali so snovi, katerih atomi so razporejeni na dobro urejen način. Poleg tega sta ta dva kristala dve vrsti kot enoosni kristali in dvoosni kristali glede na število optičnih osi v kristalni strukturi. Razlika med enoosnimi in dvoosnimi kristali je, da imajo enoosni kristali eno optično os, medtem ko imajo dvoosni kristali dve optični osi.

Referenca:

1. "Optična os kristala." Wikipedia, fundacija Wikimedia, 22. april 2018. Dostopno tukaj 
2. "Enoosni kristal." Wikipedia, fundacija Wikimedia, 10. april 2018. Na voljo tukaj

Vljudnost slik:

1. 'Dvoosna kazalnica' avtor Strickja - Lastno delo, (CC0) prek Commons Wikimedia