Atšķirība starp vien- un biaksiālajiem kristāliem

galvenā atšķirība starp vien- un biaksiāliem kristāliem ir tas vieniaksiāliem kristāliem ir viena optiskā ass, savukārt biaksiālajiem kristāliem ir divas optiskās asis.

Kristāla optiskā ass ir virziens, kurā gaisma izplatās pa kristālu, nesaskaroties ar dubultu refrakciju. Visiem gaismas viļņiem, kas ir paralēli šai asij, netiek veikta dubultā refrakcija. Citiem vārdiem sakot, gaismas stars iet šajā virzienā ar ātrumu, kas nav atkarīgs no polarizācijas.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kādi ir vieniaksiālie kristāli
3. Kas ir biaksiālie kristāli
4. Salīdzinājums blakus - vienpusēji un biaksiāli kristāli tabulas formā
5. Kopsavilkums

Kādi ir viendimensu kristāli?

Vienaksiāls kristāls ir optisks elements, kam ir viena optiskā ass. Citiem vārdiem sakot, viendzīslu kristālam ir viena kristāla ass, kas atšķiras no citām divām kristalogrāfiskajām asīm. Piem .: n_a= n_b≠ n_c. Šī unikālā ass ir pazīstama kā ārkārtas ass. Kad gaismas stars iziet cauri vieniaksiālam kristālam, tas tiek sadalīts divās daļās, piemēram, parastajā un ārkārtas stāvā. Parastais stars (o-ray) iziet cauri kristālam bez jebkādām novirzēm. Ārkārtas stars (e-ray) novirzās no gaisa-kristāla saskarnes.

Pastāv divas vienaaksiālo kristālu formas, kuras nosauktas par negatīvajiem vienaksiālajiem kristāliem un pozitīvajiem vieniaksiālajiem kristāliem. Ja rentgenstaru refrakcijas indekss (n_o) ir lielāks nekā e-ray (ne), tad tas ir negatīvs vienaksiāls kristāls. Bet, ja e-ray refrakcijas indekss (n_e) ir mazāks nekā e-ray, tad tas ir pozitīvs viendzīslu kristāls (refrakcijas koeficients ir gaismas ātruma vakuumā un tā ātruma attiecība kristālā). Negatīvu vienaaksiālu kristālu piemēri ir kalcīts (CaCO₃), rubīns (Al₂O₃Pozitīvu viendzīslu kristālu piemēri ir kvarcs (SiO₂), sellaite (MgF₂), rutila (TiO₂) utt.

Kas ir biaksiālie kristāli?

Biaksiālais kristāls ir optisks elements, kam ir divas optiskās asis. Kad gaismas stars iziet cauri biaksiālajam kristālam, gaismas stars sadalās divās frakcijās, un abas frakcijas ir ārkārtas viļņi (divi e-stari). Šiem viļņiem ir dažādi virzieni un atšķirīgs ātrums. Kristāliskās struktūras, piemēram, ortorombiskas, monokliniskas vai triklīniskas, ir biaksiālas kristālu sistēmas.

Biaksiālā kristāla refrakcijas rādītāji ir šādi:

1. Mazākais refrakcijas koeficients ir α (atbilstošais virziens ir X)
2. Vidējais refrakcijas indekss ir β (atbilstošais virziens ir Y)
3. Lielākais refrakcijas koeficients ir γ (atbilstošais virziens ir Z)

01. attēls: Biaksiālā kristāla indikators. (Indicatrix ir iedomāta elipsoidāla virsma, kuras asis apzīmē gaismas kristāla refrakcijas koeficientus dažādos virzienos attiecībā uz kristāla asīm)

Tomēr šie optiskie virzieni un refrakcijas rādītāji atšķiras no kristalogrāfiskajām asīm par kristāla sistēmas raksturu.

• Ortorhombiskās kristālu sistēmas -optiskie virzieni atbilst kristalogrāfiskajām asīm. Piemēram: X, Y vai Z virzieni (α, β un γ refrakcijas koeficienti) var būt paralēli kādai no kristalogrāfiskajām asīm (a, b vai c)..
• Monoklīniskā kristālu sistēma - viens no X, Y un Z virzieniem (α, β un γ refrakcijas koeficienti) ir paralēli b kristalogrāfiskajai asij, bet pārējie divi virzieni nav paralēli nevienam kristalogrāfiskajam virzienam.
• Triklīniskā kristāla sistēma - neviena no optiskajiem virzieniem sakrīt ar kristalogrāfiskajām asīm.

Pastāv divu veidu biaksiālie kristāli, piemēram, negatīvie biaksiālie kristāli un pozitīvie biaksiālie kristāli. Negatīvo biaksiālo kristālu β ir tuvāk γ nekā α. Pozitīvo biaksiālo kristālu β ir tuvāk α nekā γ.

Kāda ir atšķirība starp vien- un biaksiālajiem kristāliem?

Vienaksiālie un biaksiālie kristāli
Vienaksiāls kristāls ir optisks elements, kam ir viena optiskā ass.	Biaksiālais kristāls ir optisks elements, kam ir divas optiskās asis.
Negatīva forma
Negatīvam vienaaksiālajam kristālam ir o-starojuma refrakcijas indekss (no) lielāks nekā e-ray (ne).	Negatīva biaksiālā kristāla β ir tuvāk γ nekā α.
Gaismas kūļa sadalīšana
Kad gaismas stars iziet cauri vieniaksiālam kristālam, gaismas stars sadalās divos staros, ko sauc par parasto staru (o-ray) un ārkārtējo staru (E-ray).	Kad gaismas stars iziet cauri biaksiālajam kristālam, gaismas stars sadalās divos staros, un abi ir ārkārtas stari (e-stari).
Pozitīvā forma
Pozitīvam vienaaksiālajam kristālam ir e-starojuma refrakcijas indekss (ne) ir mazāks nekā e-ray (ne).	Pozitīva biaksiālā kristāla β ir tuvāk α nekā γ.
Piemēri
Kvarcs, kalcīts, rutila utt.	Visas monoklīnijas, triklīnikas un ortorombiskās kristālu sistēmas

Kopsavilkums - vienbalsīgi un biaksiāli kristāli

Kristāli ir vielas, kuru atomi ir sakārtoti pareizi. Turklāt šie divi kristāli ir divu veidu kā vienbēru kristāli un biaksiāli kristāli, balstoties uz optisko asu skaitu kristāla struktūrā. Atšķirība starp vieniaksiālajiem un biaksiālajiem kristāliem ir tāda, ka vieniaksiāliem kristāliem ir viena optiskā ass, turpretim biaksiālajiem kristāliem ir divas optiskās asis..

Atsauce:

1. “Kristāla optiskā ass.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2018. gada 22. aprīlis. Pieejams šeit 
2. “Vienaksiāls kristāls.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2018. gada 10. aprīlis. Pieejams šeit

Attēla pieklājība:

1. 'Biaxial indictrix' Autors Strickja - Savs darbs, (CC0), izmantojot Commons Wikimedia