Tek eksenli ve çift eksenli kristaller arasındaki temel fark, tek eksenli kristallerin tek bir optik eksene sahipken çift eksenli kristallerin iki optik eksene sahip olmasıdır.
Bir kristalin optik ekseni, ışığın çift kırılmayla karşılaşmadan kristal boyunca yayıldığı yöndür. Bu eksene paralel olan tüm ışık dalgaları çift kırılmaya uğramazlar. Başka bir deyişle, ışık demeti polarizasyona bağlı olmayan bir hızla bu yönde geçer.
Tek Eksenli Kristaller nedir?
Tek eksenli kristal, tek bir optik eksene sahip optik bir elemandır. Başka bir deyişle, tek eksenli bir kristal, diğer iki kristalografik eksenden farklı bir kristal eksenine sahiptir. Ör: na=nb≠ nc Bu benzersiz eksen, olağanüstü eksen olarak bilinir. Bir ışık demeti tek eksenli bir kristalden geçtiğinde, bu ışık demeti sıradan ışın ve olağanüstü ışın gibi iki kısma ayrılır. Sıradan ışın (o-ışını) kristalden herhangi bir sapma olmadan geçer. Olağanüstü ışın (e-ray) hava-kristal arayüzünde sapar.
Negatif tek eksenli kristal ve pozitif tek eksenli kristal olarak adlandırılan iki tek eksenli kristal formu vardır. Eğer o-ışınının (no) kırılma indisi e-ışınınınkinden (ne) büyükse, o zaman negatif tek eksenli bir kristaldir. Ama eğer e-ışınlarının kırılma indisi (ne) e-ışınınınkinden küçükse, o zaman pozitif tek eksenli bir kristaldir.(Kırılma indisi, ışığın vakumdaki hızının kristaldeki hızına oranıdır). Negatif tek eksenli kristallerin örnekleri arasında kalsit (CaCO3), yakut (Al2O3), vb. Pozitif tek eksenli kristallerin örnekleri arasında kuvars (SiO2), sellait (MgF2), rutil (TiO2) bulunur.), vb.
Çift Eksenli Kristaller nedir?
Çift eksenli kristal, iki optik ekseni olan optik bir elemandır. Bir ışık ışını çift eksenli bir kristalden geçtiğinde, ışık ışını iki fraksiyona bölünür, her iki fraksiyon da olağanüstü dalgalardır (iki e-ışını). Bu dalgaların farklı yönleri ve farklı hızları vardır. Ortorombik, monoklinik veya triklinik gibi kristal yapılar çift eksenli kristal sistemlerdir.
Çift Eksenli Kristal için Kırılma İndisleri aşağıdaki gibidir:
- En küçük kırılma indisi α'dır (karşılık gelen yön X'tir)
- Ara kırılma indisi β'dır (karşılık gelen yön Y'dir)
- En büyük kırılma indisi γ'dir (karşılık gelen yön Z'dir)
Şekil 01: Çift Eksenli Kristalin Göstergesi. (Gösterge, eksenleri, kristal eksenleriyle ilgili farklı yönleri izleyen ışık için bir kristalin kırılma indislerini temsil eden hayali bir elipsoidal yüzeydir)
Ancak, bu optik yönler ve kırılma indisleri, kristal sistemin doğasına ilişkin kristalografik eksenlerden farklıdır.
- Ortorombik kristal sistemi –optik yönler kristalografik eksenlere karşılık gelir. Ör: X, Y veya Z yönleri (α, β ve γ kırılma indisleri) herhangi bir kristalografik eksene (a, b veya c) paralel olabilir.
- Monoklinik kristal sistemi – X, Y ve Z yönlerinden biri (α, β ve γ kırılma indeksleri) b kristalografik eksene paralelken diğer iki yön herhangi bir kristalografik yöne paralel değildir.
- Triclinic kristal sistemi – optik yönlerin hiçbiri kristalografik eksenlerle örtüşmez.
Negatif çift eksenli kristal ve pozitif çift eksenli kristal olmak üzere iki tür çift eksenli kristal vardır. Negatif çift eksenli kristallerin β'sı α'ya göre γ'ya daha yakındır. Pozitif çift eksenli kristallerin β'sı γ'dan çok α'ya daha yakındır.
Tek Eksenli ve Çift Eksenli Kristaller Arasındaki Fark Nedir?
Tek Eksenli ve Çift Eksenli Kristaller |
|
| Tek eksenli kristal, tek bir optik eksene sahip optik bir elemandır. | Çift eksenli kristal, iki optik eksene sahip optik bir elemandır. |
| Olumsuz Biçim | |
| Negatif tek eksenli bir kristal, o-ışınının (no) kırılma indisi, e-ışınından (ne) daha büyük. | Negatif bir çift eksenli kristalin β değeri α'dan γ'ya daha yakındır. |
| Işık Işınını Bölmek | |
| Bir ışık demeti tek eksenli bir kristalden geçtiğinde, ışık demeti sıradan ışın (o-ışını) ve olağanüstü ışın (E-ışını) olarak adlandırılan iki ışına ayrılır. | Bir ışık ışını çift eksenli bir kristalden geçtiğinde, ışık ışını iki ışına bölünür, her ikisi de olağanüstü ışınlardır (e-ışınları). |
| Olumlu Biçim | |
| Pozitif bir tek eksenli kristal, e-ışının (ne) kırılma indisine sahiptir, e-ışınınkinden (ne) daha küçüktür. | Pozitif bir çift eksenli kristalin β'sı γ'dan çok α'ya daha yakındır. |
| Örnekler | |
| Kuvars, kalsit, rutil, vb. | Tüm monoklinik, triklinik ve ortorombik kristal sistemleri |
Özet – Tek Eksenli ve Çift Eksenli Kristaller
Kristaller, atomları düzenli bir şekilde düzenlenmiş maddelerdir. Ayrıca bu iki kristal, kristal yapıda bulunan optik eksenlerin sayısına göre tek eksenli kristaller ve çift eksenli kristaller olarak iki tiptedir. Tek eksenli ve çift eksenli kristaller arasındaki fark, tek eksenli kristallerin tek bir optik eksene sahipken, çift eksenli kristallerin iki optik eksene sahip olmasıdır.
