Diferencia entre cristales uniaxiales y biaxiales

El diferencia clave entre los cristales uniaxiales y biaxiales es que Los cristales uniaxiales tienen un solo eje óptico, mientras que los cristales biaxiales tienen dos ejes ópticos.

El eje óptico de un cristal es la dirección que la luz se propaga a través del cristal sin enfrentar la doble refracción. Todas las ondas de luz que son paralelas a este eje no se someten a una doble refracción. En otras palabras, el haz de luz pasa en esta dirección con una velocidad que no depende de la polarización.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué son los cristales uniaxiales?
3. ¿Qué son los cristales biaxiales?
4. Comparación lado a lado: cristales uniaxiales vs biaxiales en forma tabular
5. Resumen

¿Qué son los cristales uniaxiales??

Un cristal uniaxial es un elemento óptico que tiene un solo eje óptico. En otras palabras, un cristal uniaxial tiene un eje de cristal diferente de otros dos ejes cristalográficos. Ej: N_a= n_b≠ n_C. Este eje único se conoce como un eje extraordinario. Cuando un haz de luz pasa a través de un cristal uniaxial, ese haz de luz se divide en dos fracciones, como el rayo ordinario y el rayo extraordinario. El rayo ordinario (rayos tóricos) pasa a través del cristal sin ninguna desviación. El rayo extraordinario (rayos electrónicos) se desvía en la interfaz aircryrystal.

Hay dos formas de cristales uniaxiales nombrados como cristal uniaxial negativo y cristal uniaxial positivo. Si el índice de refracción de rayos tóricos (n_O) es más grande que el de la rayos electrónicos (NE), entonces es un cristal uniaxial negativo. Pero si el índice de refracción de rayos electrónicos (n_mi) es más pequeño que el de la rayos electrónicos, entonces es un cristal uniaxial positivo.(El índice de refracción es la relación de la velocidad de la luz en el vacío a su velocidad en el cristal). Los ejemplos de cristales uniaxiales negativos incluyen calcita (caCo₃), Ruby (Al₂O₃), etc. Los ejemplos de cristales uniaxiales positivos incluyen cuarzo (SIO₂), Sellaite (MGF₂), rutile (tio₂), etc.

¿Qué son los cristales biaxiales??

Un cristal biaxial es un elemento óptico que tiene dos ejes ópticos. Cuando un haz de luz pasa a través de un cristal biaxial, el haz de luz se divide en dos fracciones, siendo ambas fracciones son olas extraordinarias (dos rayos electrónicos). Estas ondas tienen diferentes direcciones y diferentes velocidades. Las estructuras cristalinas como el ortorrombo, monoclínico o triclínico son sistemas de cristal biaxial.

Los índices de refracción para un cristal biaxial son los siguientes:

El índice de refracción más pequeño es α (la dirección correspondiente es x)
El índice de refracción intermedio es β (la dirección correspondiente es y)
El índice de refracción más grande es γ (la dirección correspondiente es z)

Figura 01: La indicatriz de un cristal biaxial. (Indicatrix es una superficie elipsoidal imaginaria cuyos ejes representan los índices de refracción de un cristal para la luz siguiendo diferentes direcciones sobre los ejes de cristal)

Sin embargo, estas direcciones ópticas e índices de refracción son diferentes de los ejes cristalográficos sobre la naturaleza del sistema de cristal.

Sistema de cristal ortorrómbico: las direcciones ópticas corresponden a los ejes cristalográficos. Ej: Las direcciones X, Y o Z (índices de refracción α, β y γ) pueden paralelos a cualquiera de los ejes cristalográficos (A, B o C).
Sistema de cristal monoclínico: una de las direcciones X, Y y Z (índices de refracción α, β y γ) es paralelo al eje cristalográfico B, mientras que otras dos directores no es paralela a ninguna dirección cristalográfica.
Sistema de cristal triclínico: ninguna de las direcciones ópticas coincide con los ejes cristalográficos.

Hay dos tipos de cristales biaxiales como cristales biaxiales negativos y cristales biaxiales positivos. Los cristales biaxiales negativos tienen su β más cerca de γ que a α. Los cristales biaxiales positivos tienen su β más cerca de α que a γ.

¿Cuál es la diferencia entre cristales uniaxiales y biaxiales??

Cristales uniaxiales vs biaxiales
Un cristal uniaxial es un elemento óptico que tiene un solo eje óptico.	Un cristal biaxial es un elemento óptico que tiene dos ejes ópticos.
Forma negativa
Un cristal uniaxial negativo tiene el índice de refracción de rayos tóricos (n_O) más grande que el de la rayos electrónicos (ne).	Un cristal biaxial negativo tiene su β más cerca de γ que a α.
Dividir el haz de luz
Cuando un haz de luz pasa a través de un cristal uniaxial, el haz de luz se divide en dos rayos llamados Ray Ordinary (Ray) y el rayo extraordinario (rayos electrónicos).	Cuando un haz de luz pasa a través de un cristal biaxial, el haz de luz se divide en dos rayos son ambos rayos extraordinarios (rayos electrónicos).
Forma positiva
Un cristal uniaxial positivo tiene el índice de refracción de rayos electrónicos (n_mi) es más pequeño que el de la rayos electrónicos (ne).	Un cristal biaxial positivo tiene su β más cerca de α que a γ.
Ejemplos
Cuarzo, calcita, rutilo, etc.	Todos los sistemas monoclínicos, triclínicos y de cristal ortorrómbico

Resumen -Uniaxial vs cristales biaxiales

Los cristales son sustancias cuyos átomos están dispuestos de manera bien ordenada. Además, estos dos cristales se encuentran en dos tipos como cristales uniaxiales y cristales biaxiales, basados en el número de ejes ópticos presentes en la estructura de cristal. La diferencia entre los cristales uniaxiales y biaxiales es que los cristales uniaxiales tienen un solo eje óptico, mientras que los cristales biaxiales tienen dos ejes ópticos.

Referencia:

1. "Eje óptico de un cristal."Wikipedia, Fundación Wikimedia, 22 de abril. 2018. Disponible aquí
2. "Cristal uniaxial."Wikipedia, Fundación Wikimedia, 10 de abril. 2018. Disponible aquí