单轴晶体和双轴晶体的关键区别在于单轴晶体有一个光轴,而双轴晶体有两个光轴。
晶体的光轴是光通过晶体而不面对双折射的方向。所有平行于这个轴的光波都不会发生双折射。换句话说,光束以不依赖于偏振的速度沿着这个方向通过。
目录
1. 概述和主要区别
2. 什么是单轴晶体
3. 什么是双轴晶体
4. 并列比较-单轴和双轴晶体的表格形式
5.摘要
什么是单轴晶体(uniaxial crystals)?
单轴晶体是具有单光轴的光学元件。换句话说,一个单轴晶体有一个不同于其他两个晶体轴的晶体轴。例如:na=nb≠nc。这条独特的轴线被称为非凡轴线。当一束光束通过单轴晶体时,它会分裂成两部分,例如普通光线和非常光线。普通射线(o射线)毫无偏差地穿过晶体。特别射线(e射线)在空气-晶体界面偏离。
单轴晶体有两种形式:负单轴晶体和正单轴晶体。如果o射线(no)的折射率大于e射线(ne)的折射率,则为负单轴晶体。但是如果e射线(ne)的折射率小于e射线的折射率,那么它就是一个正的单轴晶体(折射率是光在真空中的速度与它在晶体中的速度之比)。负单轴晶体的示例包括方解石(CaCO3)、红宝石(Al2O3)等。正单轴晶体的示例包括石英(SiO2)、硅铝石(MgF2)、金红石(TiO2)等。
什么是双轴晶体(biaxial crystals)?
双轴晶体是一种具有两个光轴的光学元件。当光束通过双轴晶体时,光束分裂成两部分,因为这两部分都是非常波(两个e射线)。这些波有不同的方向和速度。晶体结构如斜方晶系、单斜晶系或三斜晶系是双轴晶系。
双轴晶体的折射率如下:
- The **allest refractive index is α (the corresponding direction is X)
- The intermediate refractive index is β (the corresponding direction is Y)
- The largest refractive index is γ (the corresponding direction is Z)
然而,这些光学方向和折射率在晶体系统的性质上与晶体轴不同。
- 正交晶系-光学方向与晶体学轴相对应。X、Y或Z方向(α、β和γ折射率)可以平行于任何一个晶体轴(a、b或c)。
- 单斜晶系-X、Y和Z方向之一(α、β和γ折射率)平行于b晶体轴,而其他两个方向不平行于任何晶体方向。
- 三斜晶系-没有一个光学方向与晶体轴重合。
双轴晶体有两种类型,如负双轴晶体和正双轴晶体。负双轴晶体的β比α更接近γ。正双轴晶体的β更接近α而不是γ。
单轴(uniaxial)和双轴晶体(biaxial crystals)的区别
单轴与双轴晶体 | |
单轴晶体是具有单光轴的光学元件。 | 双轴晶体是一种具有两个光轴的光学元件。 |
否定形式 | |
负单轴晶体的o射线(no)折射率大于e射线(ne)的折射率。 | 负双轴晶体的β更接近γ而不是α。 |
分裂光束 | |
当一束光束通过单轴晶体时,它会分裂成两种光线,分别称为普通射线(o射线)和非常射线(E射线)。 | 当光束通过双轴晶体时,光束分裂成两条光线,因为这两条光线都是非常射线(e射线)。 |
正态 | |
正单轴晶体的折射率比e射线的折射率小。 | 正双轴晶体的β比γ更接近α。 |
示例 | |
石英、方解石、金红石等。 | 所有的单斜,三斜和正交晶系 |
总结 - 单轴(uniaxial) vs. 双轴晶体(biaxial crystals)
晶体是原子排列有序的物质。此外,根据晶体结构中存在的光轴数,这两种晶体分为单轴晶体和双轴晶体两种类型。单轴晶体和双轴晶体的区别在于,单轴晶体只有一个光轴,而双轴晶体有两个光轴。
引用
1“晶体的光轴”,维基百科,维基媒体基金会,2018年4月22日。这里有2个。“单轴晶体”,维基百科,维基媒体基金会,2018年4月10日。此处提供
2“单轴晶体”,维基百科,维基媒体基金会,2018年4月10日。