Galvenā atšķirība starp vieniāliem un biaksiālajiem kristāliem ir tā, ka vieniāliem kristāliem ir viena optiskā ass, savukārt biaksiālajiem kristāliem ir divas optiskās asis.
Kristāla optiskā ass ir virziens, kādā gaisma izplatās pa kristālu bez dubultas refrakcijas. Visi gaismas viļņi, kas ir paralēli šai asij, netiek pakļauti dubultai refrakcijai. Citiem vārdiem sakot, gaismas stars iet šajā virzienā ar ātrumu, kas nav atkarīgs no polarizācijas.
Kas ir vienksiālie kristāli?
Vienass kristāls ir optisks elements, kam ir viena optiskā ass. Citiem vārdiem sakot, vienass kristālam ir viena kristāla ass, kas atšķiras no pārējām divām kristalogrāfiskajām asīm. Piem.: na=nb≠ nc Šī unikālā ass ir pazīstama kā ārkārtas ass. Kad gaismas stars iet cauri vienpusējam kristālam, šis gaismas stars sadalās divās daļās, piemēram, parastajā starā un neparastajā starā. Parastais stars (o-stars) iziet cauri kristālam bez jebkādām novirzēm. Ārkārtējais stars (e-stars) novirzās gaisa un kristāla saskarnē.
Ir divas vienasu kristālu formas, ko sauc par negatīviem vieniāliem kristāliem un pozitīviem vieniāliem kristāliem. Ja o-staru refrakcijas indekss (no) ir lielāks par e-staru (ne), tad tas ir negatīvs vienass kristāls. Bet, ja e-stara refrakcijas indekss (ne) ir mazāks par e-staru, tad tas ir pozitīvs vienpusējs kristāls.(Refrakcijas indekss ir gaismas ātruma vakuumā attiecība pret tās ātrumu kristālā). Negatīvo vieniālo kristālu piemēri ir kalcīts (CaCO3), rubīns (Al2O3), uc Pozitīvu vieniālo kristālu piemēri ir kvarcs (SiO2), sellaīts (MgF2), rutils (TiO2).) utt.
Kas ir divaksiālie kristāli?
Biaksiālais kristāls ir optisks elements, kam ir divas optiskās asis. Kad gaismas stars iziet cauri biaksiālajam kristālam, gaismas stars sadalās divās daļās, jo abas daļas ir ārkārtēji viļņi (divi e-stari). Šiem viļņiem ir dažādi virzieni un dažādi ātrumi. Kristāliskās struktūras, piemēram, ortorombiskās, monoklīniskās vai triklīniskās struktūras, ir biaksiālas kristālu sistēmas.
Biaksiālā kristāla laušanas rādītāji ir šādi:
- Mazākais laušanas koeficients ir α (atbilstošais virziens ir X)
- Starpposma laušanas koeficients ir β (atbilstošais virziens ir Y)
- Lielākais laušanas koeficients ir γ (atbilstošais virziens ir Z)
Attēls 01: Biaksiāla kristāla indikators. (Indikatrica ir iedomāta elipsoidāla virsma, kuras asis attēlo kristāla refrakcijas koeficientus gaismai, kas seko dažādos virzienos attiecībā uz kristāla asīm)
Tomēr šie optiskie virzieni un refrakcijas rādītāji atšķiras no kristālogrāfiskajām asīm pēc kristāla sistēmas rakstura.
- Ortorombiskā kristālu sistēma – optiskie virzieni atbilst kristalogrāfiskajām asīm. Piemēram: X, Y vai Z virzieni (α, β un γ laušanas rādītāji) var būt paralēli jebkurai no kristalogrāfiskajām asīm (a, b vai c).
- Monoklīniskā kristālu sistēma – viens no X, Y un Z virzieniem (α, β un γ refrakcijas rādītāji) ir paralēls b kristalogrāfiskajai asij, bet pārējie divi virzieni nav paralēli nevienam kristalogrāfiskajam virzienam.
- Triclinic kristālu sistēma –neviens no optiskajiem virzieniem nesakrīt ar kristalogrāfiskajām asīm.
Ir 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 vienpusējiem un divasu kristāliem?
Vienaksiālie pret divaksiālie kristāli |
|
| Vienass kristāls ir optisks elements, kam ir viena optiskā ass. | Biaksiālais kristāls ir optisks elements, kam ir divas optiskās asis. |
| Negatīvā forma | |
| Negatīvā vienpusējā kristāla o-staru (no) refrakcijas indekss ir lielāks nekā e-staram (ne). | Negatīvā biaksiālā kristāla β ir tuvāk γ nekā α. |
| Gaismas stara sadalīšana | |
| Kad gaismas stars iziet cauri vienass kristālam, gaismas stars sadalās divos staros, ko sauc par parasto staru (o-ray) un neparasto staru (E-staru). | Kad gaismas stars iet cauri biaksiālam kristālam, gaismas stars sadalās divos staros, jo abi ir ārkārtēji stari (e-stari). |
| Pozitīvā veidlapa | |
| Pozitīvam vienksiālam kristālam ir e-staru refrakcijas indekss (ne) ir mazāks nekā e-staram (ne). | Pozitīva biaksiāla kristāla β ir tuvāk α nekā γ. |
| Piemēri | |
| Kvarcs, kalcīts, rutils utt. | Visas monoklīnikas, triklīnikas un ortorombisko kristālu sistēmas |
Kopsavilkums - vienpusēji pret divaksiāliem kristāliem
Kristāli ir vielas, kuru atomi ir sakārtoti sakārtotā veidā. Turklāt šie divi kristāli ir divu veidu vieniāli kristāli un biaksiāli kristāli, pamatojoties uz kristāla struktūrā esošo optisko asu skaitu. Atšķirība starp vieniāliem un biaksiālajiem kristāliem ir tāda, ka vieniāliem kristāliem ir viena optiskā ass, turpretim biaksiālajiem kristāliem ir divas optiskās asis.
