Sự khác biệt giữa tinh thể đơn trục và tinh thể biaxial

2024 Tác giả: Alex Aldridge | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 13:53

Sự khác biệt chính giữa tinh thể đơn trục và tinh thể hai trục là tinh thể đơn trục có một trục thị giác trong khi tinh thể hai trục có hai trục thị giác.

Trục quang của tinh thể là hướng ánh sáng truyền qua tinh thể mà không gặp hiện tượng khúc xạ kép. Tất cả các sóng ánh sáng song song với trục này không bị khúc xạ kép. Nói cách khác, chùm sáng truyền theo hướng này với tốc độ không phụ thuộc vào độ phân cực.

Tinh thể đồng trục là gì?

Tinh thể đơn trục là một phần tử quang học có một trục quang duy nhất. Nói cách khác, một tinh thể đơn trục có một trục tinh thể khác với hai trục tinh thể khác. Ví dụ: n_a=n_b≠ n_{cTrục duy nhất này được gọi là trục bất thường. Khi một chùm ánh sáng đi qua một tinh thể đơn trục, chùm sáng đó tách thành hai phần nhỏ như tia thường và tia bất thường. Tia thông thường (tia o) đi qua tinh thể mà không có bất kỳ độ lệch nào. Tia bất thường (e-ray) lệch ở mặt phân cách không khí-tinh thể.}

Có hai dạng tinh thể đơn trục được đặt tên là tinh thể đơn trục âm và tinh thể đơn trục dương. Nếu chiết suất của tia o (n_o) lớn hơn chiết suất của tia e (ne) thì nó là tinh thể đơn trục âm. Nhưng nếu chiết suất của e-ray (n_e) nhỏ hơn của e-ray, thì nó là một tinh thể đơn trục dương.(Chiết suất là tỷ số giữa vận tốc của ánh sáng trong chân không với vận tốc của nó trong tinh thể). Ví dụ về các tinh thể đơn trục âm bao gồm canxit (CaCO₃), ruby (Al₂O₃), v.v … Ví dụ về các tinh thể đơn trục dương bao gồm thạch anh (SiO₂), sellaite (MgF₂), rutil (TiO_{2), v.v.}

Tinh thể Biaxial là gì?

Tinh thể hai trục là một phần tử quang học có hai trục quang. Khi một chùm ánh sáng đi qua một tinh thể hai trục, chùm sáng bị tách thành hai phần nhỏ, cả hai phần nhỏ đều là sóng bất thường (hai tia e). Các sóng này có hướng khác nhau và tốc độ khác nhau. Các cấu trúc tinh thể như trực thoi, đơn tà hoặc ba tâm là hệ tinh thể hai trục.

Các Chỉ số Khúc xạ của Tinh thể Biaxial như sau:

1. Chiết suất nhỏ nhất là α (hướng tương ứng là X)
2. Chiết suất trung gian là β (hướng tương ứng là Y)
3. Chiết suất lớn nhất là γ (hướng tương ứng là Z)

Hình 01: Indicatrix của Tinh thể Biaxial. (Indicatrix là một bề mặt hình elip tưởng tượng có các trục đại diện cho chiết suất của một tinh thể đối với ánh sáng theo các hướng khác nhau liên quan đến các trục tinh thể)

Tuy nhiên, các hướng quang học và chiết suất này khác với các trục tinh thể học về bản chất của hệ tinh thể.

• Hệ tinh thể trực thoi – các hướng quang học tương ứng với các trục tinh thể học. Ví dụ: các hướng X, Y hoặc Z (chiết suất α, β và γ) có thể song song với bất kỳ trục tinh thể học nào (a, b hoặc c).
• Hệ tinh thể đơn tà - một trong các hướng X, Y và Z (chiết suất α, β và γ) song song với trục tinh thể b trong khi hai hướng khác không song song với bất kỳ hướng tinh thể học nào.
• Hệ thống tinh thể tririclinic – không có hướng quang học nào trùng với trục tinh thể học.

Có hai loại tinh thể hai trục, chẳng hạn như tinh thể hai trục âm và tinh thể hai trục dương. Các tinh thể hai trục âm có β của chúng gần với γ hơn là α. Tinh thể hai trục dương có β của chúng gần với α hơn là γ.

Sự khác biệt giữa tinh thể đơn trục và tinh thể biaxial là gì?

Uniaxial vs Biaxial Crystals
Tinh thể đơn trục là một phần tử quang học có một trục quang.	Tinh thể hai trục là một phần tử quang học có hai trục quang.
Dạng phủ định
Một tinh thể đơn trục âm có chiết suất của tia o (no) lớn hơn chiết suất của tia e (ne).	Một tinh thể hai trục âm có β gần với γ hơn α.
Tách chùm tia sáng
Khi một chùm ánh sáng đi qua một tinh thể đơn trục, chùm sáng đó sẽ tách thành hai tia có tên là tia thường (tia o) và tia bất thường (tia E).	Khi một chùm ánh sáng đi qua một tinh thể hai trục, chùm sáng tách thành hai tia và cả hai đều là những tia bất thường (tia e).
Hình thức tích cực
Một tinh thể đơn trục dương có chiết suất của tia e (ne) nhỏ hơn chiết suất của tia e (ne).	Tinh thể hai trục dương có β gần với α hơn γ.
Ví dụ
Thạch anh, canxit, rutil, v.v.	Tất cả các hệ tinh thể đơn tà, tam giác, một hệ tinh thể trực thoi

Tóm tắt - Uniaxial vs Biaxial Crystals

Tinh thể là những chất mà các nguyên tử của chúng được sắp xếp một cách có trật tự. Hơn nữa, hai tinh thể này có hai loại là tinh thể đơn trục và tinh thể hai trục, dựa trên số lượng trục quang học có trong cấu trúc tinh thể. Sự khác biệt giữa tinh thể đơn trục và tinh thể hai trục là tinh thể đơn trục có một trục quang học trong khi tinh thể hai trục có hai trục quang học.