Perbezaan Antara Uniaxial dan Biaxial Kristal

The perbezaan utama antara kristal uniaxial dan biaxial adalah bahawa kristal uniaxial mempunyai paksi optik tunggal manakala kristal biaxial mempunyai dua paksi optik.

Paksi optik kristal adalah arah yang menyebarkan cahaya melalui kristal tanpa menghadap pembiasan ganda. Semua gelombang cahaya yang selari dengan paksi ini tidak mengalami pembiasan berganda. Dalam erti kata lain, rasuk cahaya berlalu ke arah ini dengan kelajuan yang tidak bergantung kepada polarisasi.

KANDUNGAN

1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah yang dimaksudkan dengan Kristal Uniaxial
3. Apa itu Biaxial Kristal
4. Side by Side Comparison - Uniaxial vs Biaxial Crystals in Form Tabular
5. Ringkasan

Apa itu Uniaxial Crystals?

Kristal uniaxial adalah unsur optik yang mempunyai paksi optik tunggal. Dalam erti kata lain, kristal uniaxial mempunyai satu paksi kristal yang berlainan daripada dua kapak crystallographic lain. Ex: n_a= n_b≠ n_c. Paksi yang unik ini dikenali sebagai paksi yang luar biasa. Apabila rasuk cahaya melewati kristal uniaxial, rasuk cahaya itu berpecah kepada dua pecahan seperti sinar biasa dan sinaran luar biasa. Sinar biasa (o-ray) melewati kristal tanpa sebarang penyelewengan. Sinar yang luar biasa (e-ray) menyimpang di antara muka kristal udara.

Terdapat dua bentuk kristal uniaxial yang dinamakan sebagai kristal uniaxial negatif dan kristal uniaxial positif. Jika indeks pembiasan o-ray (n_o) adalah lebih besar daripada e-ray (ne), maka ia adalah kristal uniaxial negatif. Tetapi jika indeks pembiasan e-ray (n_e) adalah lebih kecil daripada e-ray, maka ia adalah kristal uniaxial yang positif. (Indeks refraksi adalah nisbah halaju cahaya dalam vakum kepada halaju dalam kristal). Contoh-contoh kristal uniaxial negatif termasuk calcite (CaCO₃), ruby (Al₂O₃), dan sebagainya. Contoh-contoh kristal uniaxial positif termasuk kuarza (SiO₂), sellaite (MgF₂), rutil (TiO₂), dan lain-lain.

Apa itu Biaxial Kristal?

Kristal biaxial adalah unsur optik yang mempunyai dua paksi optik. Apabila rasuk cahaya melewati kristal biaxial, rasuk cahaya terbahagi kepada dua pecahan, kerana kedua-dua pecahan adalah gelombang yang luar biasa (dua e-ray). Gelombang ini mempunyai arah yang berbeza dan kelajuan yang berbeza. Struktur kristal seperti ortorombik, monoklinik, atau triclinic adalah sistem kristal biaxial.

Indeks Refraksi untuk Crystal Biaxial adalah seperti berikut:

Indeks bias terkecil adalah α (arah yang sama ialah X)
Indeks biasan perantaraan adalah β (arah yang sama ialah Y)
Indeks bias terbesar ialah γ (arah yang sama ialah Z)

Rajah 01: Indicatrix daripada Crystal Biaxial. (Indicatrix adalah permukaan ellipsoidal khayalan yang paksi mewakili indeks biasan kristal untuk cahaya mengikut arahan yang berbeza mengenai paksi kristal)

Bagaimanapun, arah optik dan indeks bias ini berbeza daripada paksi crystallographic pada sifat sistem kristal.

Sistem kristal orthorhombic -optical sesuai dengan paksi crystallographic. Contoh: Arah X, Y atau Z (indeks reflektif α, β dan γ) boleh selari dengan mana-mana paksi crystallographic (a, b atau c).
Sistem kristal monoklinik - salah satu arah X, Y dan Z (indeks reflektif α, β dan γ) selari dengan paksi crystallographic b manakala dua arah lain tidak sejajar dengan arah kristalografi mana.
Sistem kristal triclinic-tiada arah optik bertepatan dengan paksi crystallographic.

Terdapat dua jenis kristal biaxial seperti kristal biaxial negatif dan kristal biaxial positif. Kristal biaxial negatif mempunyai β mereka lebih dekat kepada γ daripada kepada α. Kristal biaxial positif mempunyai β mereka lebih dekat kepada α berbanding dengan γ.

Apakah Perbezaan Antara Uniaxial dan Biaxial Kristal?

Uniaxial vs Biaxial Crystals
Kristal uniaxial adalah unsur optik yang mempunyai paksi optik tunggal.	Kristal biaxial adalah unsur optik yang mempunyai dua paksi optik.
Borang Negatif
Kristal uniax negatif mempunyai indeks pembiasan o-ray (n_o) yang lebih besar daripada e-ray (ne).	Kristal biaxial negatif mempunyai β lebih dekat kepada γ daripada kepada α.
Memisahkan Beam Cahaya
Apabila rasuk cahaya melalui kristal uniaxial, rasuk cahaya berpecah kepada dua sinar yang dinamakan sinar biasa (o-ray) dan sinaran luar biasa (E-ray).	Apabila rasuk cahaya melalui kristal biaxial, rasuk cahaya berpecah kepada dua sinar yang keduanya adalah sinaran luar biasa (e-ray).
Borang Positif
Kristal uniaxial positif mempunyai indeks pembiasan e-ray (n_e) adalah lebih kecil daripada e-ray (ne).	Kristal biaxial positif mempunyai β lebih dekat kepada α berbanding dengan γ.
Contoh
Kuarza, calcite, rutile, dan sebagainya.	Semua monoklinik, triklinik sistem kristal ortorombik

Ringkasan - Uniaxial vs Biaxial Crystals

Kristal adalah bahan yang atomnya diatur dengan cara yang baik. Selain itu, kedua-dua kristal ini terdapat dalam dua jenis sebagai kristal uniaxial dan kristal biaxial, berdasarkan bilangan paksi optik yang terdapat dalam struktur kristal. Perbezaan antara kristal uniaxial dan biaxial adalah bahawa kristal uniaxial mempunyai paksi optik tunggal sedangkan kristal biaxial mempunyai dua paksi optik.

Rujukan:

1. "Axis optik daripada Crystal." Wikipedia, Yayasan Wikimedia, 22 Apr. 2018. Boleh didapati di sini
2. "Crystal Uniaxial." Wikipedia, Yayasan Wikimedia, 10 Apr. 2018. Boleh didapati di sini

Image Courtesy:

1.'Biaxial indicatrix 'Oleh Strickja - Kerja sendiri, (CC0) melalui Wikimedia Commons

Sains & Alam