Kľúčový rozdiel medzi jednoosovými a dvojosovými kryštálmi je v tom, že jednoosové kryštály majú jednu optickú os, zatiaľ čo dvojosové kryštály majú dve optické osi.
Optická os kryštálu je smer, ktorým sa svetlo šíri cez kryštál bez toho, aby čelilo dvojitému lomu. Všetky svetelné vlny, ktoré sú rovnobežné s touto osou, nepodliehajú dvojitému lomu. Inými slovami, svetelný lúč prechádza týmto smerom rýchlosťou, ktorá nezávisí od polarizácie.
Čo sú to jednoosové kryštály?
Jednoosový kryštál je optický prvok, ktorý má jednu optickú os. Inými slovami, jednoosový kryštál má jednu kryštálovú os odlišnú od ostatných dvoch kryštalografických osí. Príklad: na=nb≠ nc Táto jedinečná os je známa ako mimoriadna os. Keď svetelný lúč prechádza cez jednoosý kryštál, tento svetelný lúč sa rozdelí na dve časti, ako je obyčajný lúč a mimoriadny lúč. Obyčajný lúč (o-lúč) prechádza kryštálom bez akejkoľvek odchýlky. Mimoriadny lúč (e-lúč) sa odchyľuje na rozhraní vzduch-kryštál.
Existujú dve formy jednoosových kryštálov, ktoré sa nazývajú negatívny jednoosový kryštál a pozitívny jednoosový kryštál. Ak je index lomu o-lúča (no) väčší ako index e-lúča (ne), potom ide o negatívny jednoosový kryštál. Ale ak je index lomu e-lúča (ne) menší ako index e-lúča, potom ide o pozitívny jednoosový kryštál.(Index lomu je pomer rýchlosti svetla vo vákuu k jeho rýchlosti v kryštáli). Príklady negatívnych jednoosových kryštálov zahŕňajú kalcit (CaCO3), rubín (Al2O3), atď. Príklady pozitívnych jednoosových kryštálov zahŕňajú kremeň (SiO2), sellait (MgF2), rutil (TiO2) atď.
Čo sú to biaxiálne kryštály?
Biaxiálny kryštál je optický prvok, ktorý má dve optické osi. Keď svetelný lúč prechádza cez dvojosý kryštál, svetelný lúč sa rozdelí na dve frakcie, pričom obe frakcie sú mimoriadne vlny (dva e-lúče). Tieto vlny majú rôzny smer a rôznu rýchlosť. Kryštalické štruktúry ako ortorombické, monoklinické alebo triklinické sú biaxiálne kryštálové systémy.
Indexy lomu pre biaxiálny kryštál sú nasledovné:
- Najmenší index lomu je α (zodpovedajúci smer je X)
- Stredný index lomu je β (zodpovedajúci smer je Y)
- Najväčší index lomu je γ (zodpovedajúci smer je Z)
Obrázok 01: Indicatrix dvojosového kryštálu. (Indicatrix je imaginárny elipsoidný povrch, ktorého osi predstavujú indexy lomu kryštálu pre svetlo sledujúce rôzne smery týkajúce sa osí kryštálov)
Tieto optické smery a indexy lomu sa však líšia od kryštalografických osí o povahe kryštálového systému.
- Ortorombický kryštálový systém – optické smery zodpovedajú kryštalografickým osám. Príklad: Smery X, Y alebo Z (indexy lomu α, β a γ) môžu byť rovnobežné s ktoroukoľvek z kryštalografických osí (a, b alebo c).
- Monoklinický kryštálový systém – jeden zo smerov X, Y a Z (indexy lomu α, β a γ) je rovnobežný s kryštalografickou osou b, zatiaľ čo ostatné dva smery nie sú rovnobežné so žiadnym kryštalografickým smerom.
- Triklinický kryštálový systém – žiadny z optických smerov sa nezhoduje s kryštalografickými osami.
Existujú dva typy biaxiálnych kryštálov, ako sú negatívne biaxiálne kryštály a pozitívne biaxiálne kryštály. Negatívne biaxiálne kryštály majú β bližšie k γ ako k α. Pozitívne biaxiálne kryštály majú β bližšie k α ako k γ.
Aký je rozdiel medzi jednoosovými a dvojosovými kryštálmi?
Jednoosové verzus dvojosové kryštály |
|
| Jednoosový kryštál je optický prvok, ktorý má jednu optickú os. | Dvojaxiálny kryštál je optický prvok, ktorý má dve optické osi. |
| Vylučujúca forma | |
| Negatívny jednoosový kryštál má index lomu o-lúča (no) väčší ako e-lúče (ne). | Záporný biaxiálny kryštál má β bližšie k γ ako k α. |
| Splitting the Light Beam | |
| Keď svetelný lúč prechádza cez jednoosový kryštál, svetelný lúč sa rozdelí na dva lúče pomenované ako obyčajný lúč (o-ray) a mimoriadny lúč (E-ray). | Keď svetelný lúč prechádza cez dvojosý kryštál, svetelný lúč sa rozdelí na dva lúče, pričom oba sú mimoriadne lúče (e-lúče). |
| Pozitívny formulár | |
| Pozitívny jednoosový kryštál má index lomu e-lúča (ne) menší ako index lomu e-lúča (ne). | Pozitívny dvojosový kryštál má β bližšie k α ako k γ. |
| Príklady | |
| Kremeň, kalcit, rutil atď. | Všetky monoklinické, triklinické a ortorombické kryštálové systémy |
Zhrnutie – Jednoosové verzus dvojosové kryštály
Kryštály sú látky, ktorých atómy sú usporiadané dobre usporiadaným spôsobom. Okrem toho sú tieto dva kryštály v dvoch typoch ako jednoosové kryštály a dvojosové kryštály na základe počtu optických osí prítomných v kryštálovej štruktúre. Rozdiel medzi jednoosovými a dvojosovými kryštálmi je v tom, že jednoosové kryštály majú jednu optickú os, zatiaľ čo dvojosové kryštály majú dve optické osi.
