Klíčový rozdíl mezi jednoosými a dvouosými krystaly je ten, že jednoosé krystaly mají jednu optickou osu, zatímco dvouosé krystaly mají dvě optické osy.
Optická osa krystalu je směr, kterým se světlo šíří krystalem, aniž by čelilo dvojitému lomu. Všechny světelné vlny, které jsou rovnoběžné s touto osou, nepodléhají dvojitému lomu. Jinými slovy, paprsek světla prochází tímto směrem rychlostí, která nezávisí na polarizaci.
Co jsou to jednoosé krystaly?
Jednoosý krystal je optický prvek, který má jednu optickou osu. Jinými slovy, jednoosý krystal má jednu krystalovou osu odlišnou od ostatních dvou krystalografických os. Příklad: na=nb≠ nc Tato jedinečná osa je známá jako mimořádná osa. Když světelný paprsek prochází jednoosým krystalem, tento světelný paprsek se rozdělí na dvě frakce, jako je obyčejný paprsek a mimořádný paprsek. Obyčejný paprsek (o-ray) prochází krystalem bez jakékoli odchylky. Mimořádný paprsek (e-ray) se odchyluje na rozhraní vzduch-krystal.
Existují dvě formy jednoosých krystalů pojmenované jako negativní jednoosý krystal a pozitivní jednoosý krystal. Pokud je index lomu o-paprsku (no) větší než index e-paprsku (ne), pak se jedná o negativní jednoosý krystal. Ale pokud je index lomu e-paprsku (ne) menší než index e-paprsku, pak se jedná o kladný jednoosý krystal.(Index lomu je poměr rychlosti světla ve vakuu k jeho rychlosti v krystalu). Příklady negativních jednoosých krystalů zahrnují kalcit (CaCO3), rubín (Al2O3), atd. Příklady pozitivních jednoosých krystalů zahrnují křemen (SiO2), sellait (MgF2), rutil (TiO2), atd.
Co jsou dvouosé krystaly?
Dvouosý krystal je optický prvek, který má dvě optické osy. Když světelný paprsek prochází biaxiálním krystalem, rozdělí se světelný paprsek na dvě frakce, přičemž obě frakce jsou mimořádné vlny (dva e-paprsky). Tyto vlny mají různé směry a různé rychlosti. Krystalické struktury, jako jsou ortorombické, monoklinické nebo triklinické, jsou biaxiální krystalové systémy.
Indexy lomu pro biaxiální krystal jsou následující:
- Nejmenší index lomu je α (odpovídající směr je X)
- Střední index lomu je β (odpovídající směr je Y)
- Největší index lomu je γ (odpovídající směr je Z)
Obrázek 01: Indicatrix biaxiálního krystalu. (Indicatrix je pomyslný elipsoidní povrch, jehož osy představují indexy lomu krystalu pro světlo sledující různé směry týkající se os krystalu)
Tyto optické směry a indexy lomu se však liší od krystalografických os na povaze krystalového systému.
- Orthorombický krystalový systém – optické směry odpovídají krystalografickým osám. Příklad: Směry X, Y nebo Z (indexy lomu α, β a γ) mohou být rovnoběžné s kteroukoli z krystalografických os (a, b nebo c).
- Monoklinický krystalový systém – jeden ze směrů X, Y a Z (indexy lomu α, β a γ) je rovnoběžný s krystalografickou osou b, zatímco další dva směry nejsou rovnoběžné s žádným krystalografickým směrem.
- Triklinický krystalový systém – žádný z optických směrů se nekryje s krystalografickými osami.
Existují dva typy biaxiálních krystalů, jako jsou negativní biaxiální krystaly a pozitivní biaxiální krystaly. Negativní dvouosé krystaly mají β blíže k γ než k α. Pozitivní dvouosé krystaly mají β blíže k α než k γ.
Jaký je rozdíl mezi jednoosými a dvouosými krystaly?
Jednoosé vs dvouosé krystaly |
|
| Jednoosý krystal je optický prvek, který má jednu optickou osu. | Dvouosý krystal je optický prvek, který má dvě optické osy. |
| Negativní formulář | |
| Negativní jednoosý krystal má index lomu o-paprsku (no) větší než e-paprsku (ne). | Negativní dvouosý krystal má β blíže k γ než k α. |
| Splitting the Light Beam | |
| Když světelný paprsek prochází jednoosým krystalem, rozdělí se světelný paprsek na dva paprsky pojmenované jako obyčejný paprsek (o-ray) a mimořádný paprsek (E-ray). | Když světelný paprsek prochází biaxiálním krystalem, rozdělí se světelný paprsek na dva paprsky, přičemž oba jsou mimořádné paprsky (e-paprsky). |
| Pozitivní formulář | |
| Pozitivní jednoosý krystal má index lomu e-paprsku (ne) menší než index lomu e-paprsku (ne). | Pozitivní dvouosý krystal má β blíže k α než k γ. |
| Příklady | |
| Křemen, kalcit, rutil atd. | Všechny monoklinické, triklinické a ortorombické krystalové systémy |
Shrnutí – jednoosé vs dvouosé krystaly
Krystaly jsou látky, jejichž atomy jsou uspořádány dobře uspořádaným způsobem. Kromě toho jsou tyto dva krystaly ve dvou typech jako jednoosé krystaly a dvouosé krystaly, na základě počtu optických os přítomných v krystalové struktuře. Rozdíl mezi jednoosými a dvouosými krystaly je ten, že jednoosé krystaly mají jednu optickou osu, zatímco dvouosé krystaly mají dvě optické osy.
