單軸(uniaxial)和雙軸晶體(biaxial crystals)的區別

單軸晶體和雙軸晶體的關鍵區別在於單軸晶體有一個光軸，而雙軸晶體有兩個光軸。

晶體的光軸是光通過晶體而不面對雙折射的方向。所有平行於這個軸的光波都不會發生雙折射。換句話說，光束以不依賴於偏振的速度沿著這個方向通過。

單軸(uniaxial)和雙軸晶體(biaxial crystals)的區別

什麼是單軸晶體(uniaxial crystals)？

單軸晶體是具有單光軸的光學元件。換句話說，一個單軸晶體有一個不同於其他兩個晶體軸的晶體軸。例如：na=nb≠nc。這條獨特的軸線被稱為非凡軸線。當一束光束通過單軸晶體時，它會分裂成兩部分，例如普通光線和非常光線。普通射線（o射線）毫無偏差地穿過晶體。特別射線（e射線）在空氣-晶體界面偏離。

單軸晶體有兩種形式：負單軸晶體和正單軸晶體。如果o射線（no）的折射率大於e射線（ne）的折射率，則為負單軸晶體。但是如果e射線（ne）的折射率小於e射線的折射率，那麼它就是一個正的單軸晶體（折射率是光在真空中的速度與它在晶體中的速度之比）。負單軸晶體的示例包括方解石（CaCO3）、紅寶石（Al2O3）等。正單軸晶體的示例包括石英（SiO2）、硅鋁石（MgF2）、金紅石（TiO2）等。

什麼是雙軸晶體(biaxial crystals)？

雙軸晶體是一種具有兩個光軸的光學元件。當光束通過雙軸晶體時，光束分裂成兩部分，因為這兩部分都是非常波（兩個e射線）。這些波有不同的方向和速度。晶體結構如斜方晶系、單斜晶系或三斜晶系是雙軸晶系。

雙軸晶體的折射率如下：

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)

圖01：雙軸晶體的指標。（折射率是一個假想的橢球面，其軸代表晶體對沿晶體軸不同方向的光的折射率）

然而，這些光學方向和折射率在晶體系統的性質上與晶體軸不同。

正交晶系-光學方向與晶體學軸相對應。X、Y或Z方向（α、β和γ折射率）可以平行於任何一個晶體軸（a、b或c）。
單斜晶系-X、Y和Z方向之一（α、β和γ折射率）平行於b晶體軸，而其他兩個方向不平行於任何晶體方向。
三斜晶系-沒有一個光學方向與晶體軸重合。

雙軸晶體有兩種類型，如負雙軸晶體和正雙軸晶體。負雙軸晶體的β比α更接近γ。正雙軸晶體的β更接近α而不是γ。

單軸(uniaxial)和雙軸晶體(biaxial crystals)的區別

單軸與雙軸晶體
單軸晶體是具有單光軸的光學元件。	雙軸晶體是一種具有兩個光軸的光學元件。
否定形式
負單軸晶體的o射線（no）折射率大於e射線（ne）的折射率。	負雙軸晶體的β更接近γ而不是α。
分裂光束
當一束光束通過單軸晶體時，它會分裂成兩種光線，分別稱為普通射線（o射線）和非常射線（E射線）。	當光束通過雙軸晶體時，光束分裂成兩條光線，因為這兩條光線都是非常射線（e射線）。
正態
正單軸晶體的折射率比e射線的折射率小。	正雙軸晶體的β比γ更接近α。
示例
石英、方解石、金紅石等。	所有的單斜，三斜和正交晶系