Pagrindinis skirtumas tarp vienaašių ir dviašių kristalų yra tas, kad vienaašiai kristalai turi vieną optinę ašį, o dviašiai kristalai turi dvi optines ašis.
Kristolo optinė ašis yra kryptis, kuria šviesa sklinda per kristalą be dvigubo lūžio. Visos šviesos bangos, lygiagrečios šiai ašiai, nepatiria dvigubo lūžio. Kitaip tariant, šviesos spindulys sklinda šia kryptimi greičiu, kuris nepriklauso nuo poliarizacijos.
Kas yra vienaašiai kristalai?
Vienaašis kristalas yra optinis elementas, turintis vieną optinę ašį. Kitaip tariant, vienaašis kristalas turi vieną kristalo ašį, kuri skiriasi nuo kitų dviejų kristalografinių ašių. Pvz.: na=nb≠ nc Ši unikali ašis žinoma kaip nepaprastoji ašis. Kai šviesos spindulys praeina per vienaašį kristalą, tas šviesos spindulys skyla į dvi dalis, tokias kaip įprastą ir nepaprastąjį. Įprastas spindulys (o-spindulys) praeina per kristalą be jokių nukrypimų. Nepaprastas spindulys (e-spindulys) nukrypsta oro ir kristalo sąsajoje.
Yra dvi vienaašių kristalų formos, vadinamos neigiamais vienaašiais kristalais ir teigiamais vienaašiais kristalais. Jei o spindulio lūžio rodiklis (no) yra didesnis nei e-spindulio (ne), tai yra neigiamas vienaašis kristalas. Bet jei e-spindulio lūžio rodiklis (ne) yra mažesnis nei e-spindulio, tai yra teigiamas vienaašis kristalas.(lūžio rodiklis yra šviesos greičio vakuume ir jos greičio kristale santykis). Neigiamų vienaašių kristalų pavyzdžiai yra kalcitas (CaCO3), rubinas (Al2O3), Teigiamų vienaašių kristalų pavyzdžiai yra kvarcas (SiO2), sellaitas (MgF2), rutilas (TiO2).) ir kt.
Kas yra dviašiai kristalai?
Dviašis kristalas yra optinis elementas, turintis dvi optines ašis. Kai šviesos spindulys praeina per dviašį kristalą, šviesos spindulys skyla į dvi dalis, nes abi frakcijos yra nepaprastos bangos (du e-spinduliai). Šios bangos turi skirtingą kryptį ir skirtingą greitį. Tokios kristalinės struktūros kaip ortorombinės, monoklininės arba triklininės yra dviašės kristalų sistemos.
Dviašio kristalo lūžio rodikliai yra tokie:
- Mažiausias lūžio rodiklis yra α (atitinkama kryptis yra X)
- Tarpinis lūžio rodiklis yra β (atitinkama kryptis Y)
- Didžiausias lūžio rodiklis yra γ (atitinkama kryptis yra Z)
01 pav.: dviašio kristalo indikatorius. (Indikatūra yra įsivaizduojamas elipsoidinis paviršius, kurio ašys atspindi kristalo lūžio rodiklius šviesai, besilaikantiems skirtingomis kristalų ašių kryptimis)
Tačiau šios optinės kryptys ir lūžio rodikliai skiriasi nuo kristalografinių ašių pagal kristalų sistemos prigimtį.
- Ortorombinė kristalų sistema – optinės kryptys atitinka kristalografines ašis. Pvz.: X, Y arba Z kryptys (α, β ir γ lūžio rodikliai) gali būti lygiagrečios bet kuriai kristalografinei ašiai (a, b arba c).
- Monoklininė kristalų sistema – viena iš X, Y ir Z krypčių (lūžio rodikliai α, β ir γ) yra lygiagreti b kristalografinei ašiai, o kitos dvi kryptys nėra lygiagrečios jokiai kristalografinei krypčiai.
- Triclinic kristalų sistema – nė viena iš optinių krypčių nesutampa su kristalografinėmis ašimis.
Yra dviejų tipų dviašiai kristalai, pvz., neigiami dviašiai kristalai ir teigiami dviašiai kristalai. Neigiamų dviašių kristalų β yra arčiau γ nei α. Teigiamų dviašių kristalų β yra arčiau α nei γ.
Koks skirtumas tarp vienaašių ir dviašių kristalų?
Vienaašiai vs dviašiai kristalai |
|
| Vienaašis kristalas yra optinis elementas, turintis vieną optinę ašį. | Dviašis kristalas yra optinis elementas, turintis dvi optines ašis. |
| Neigiama forma | |
| Neigiamojo vienaašio kristalo o-spindulio lūžio rodiklis (no) yra didesnis nei e-spindulio (ne). | Neigiamas dviašis kristalas turi β arčiau γ nei α. |
| Šviesos pluošto padalijimas | |
| Kai šviesos spindulys praeina per vienaašį kristalą, šviesos spindulys skyla į du spindulius, vadinamus įprastu spinduliu (o-ray) ir nepaprastuoju spinduliu (E-spinduliu). | Kai šviesos spindulys praeina per dviašį kristalą, šviesos spindulys skyla į du spindulius, nes abu yra nepaprastieji spinduliai (e-spinduliai). |
| Teigiama forma | |
| Teigiamo vienaašio kristalo e-spindulio lūžio rodiklis (ne) yra mažesnis nei e-spindulio (ne). | Teigiamo dviašio kristalo β yra arčiau α nei γ. |
| Pavyzdžiai | |
| Kvarcas, kalcitas, rutilas ir kt. | Visos monoklininės, triklininės ir ortorombinės kristalų sistemos |
Santrauka – vienaašiai ir dviašiai kristalai
Kristalai yra medžiagos, kurių atomai yra gerai išdėstyti. Be to, šie du kristalai yra dviejų tipų kaip vienaašiai kristalai ir dviašiai kristalai, atsižvelgiant į kristalų struktūroje esančių optinių ašių skaičių. Skirtumas tarp vienaašių ir dviašių kristalų yra tas, kad vienaašiai kristalai turi vieną optinę ašį, o dviašiai kristalai turi dvi optines ašis.
