Diferencia entre cristales uniaxiales y biaxiales

los diferencia clave entre 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 en que la luz se propaga a través del cristal sin enfrentarse a la doble refracción. Todas las ondas de luz que son paralelas a este eje no sufren doble refracción. En otras palabras, el haz de luz pasa en esta dirección con una velocidad que no depende de la polarización..

CONTENIDO

1. Resumen y diferencia clave
2. ¿Qué son los cristales uniaxiales?
3. ¿Qué son los cristales biaxiales?
4. Comparación lado a lado: cristales uniaxiales y 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 los otros dos ejes cristalográficos. Ex: n_una= n_segundo≠ n_do. Este eje único es conocido 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 (o-ray) pasa a través del cristal sin ninguna desviación. El extraordinario rayo (e-ray) se desvía en la interfaz aire-cristal..

Hay dos formas de cristales uniaxiales nombrados como cristal uniaxial negativo y cristal uniaxial positivo. Si el índice de refracción de la o-ray (n_o) es más grande que el del e-ray (ne), entonces es un cristal uniaxial negativo. Pero si el índice de refracción del e-ray (n_mi) es más pequeño que el de los rayos-e, entonces es un cristal uniaxial positivo (el índice de refracción es la relación entre la velocidad de la luz en el vacío y su velocidad en el cristal). Los ejemplos de cristales uniaxiales negativos incluyen calcita (CaCO₃), rubí (Al₂O₃), etc. Los ejemplos de cristales uniaxiales positivos incluyen cuarzo (SiO₂), sellaite (MgF₂), rutilo (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, y ambas fracciones son ondas extraordinarias (dos rayos-e). Estas ondas tienen diferentes direcciones y diferentes velocidades. Las estructuras cristalinas, como las ortorrómbicas, monoclínicas o triclínicas, son sistemas de cristales biaxiales..

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

1. El índice de refracción más pequeño es α (la dirección correspondiente es X)
2. El índice de refracción intermedio es β (la dirección correspondiente es Y)
3. El mayor índice de refracción es γ (la dirección correspondiente es Z)

Figura 01: La Indicadora 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 en relación con los ejes de cristal)

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

• 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 ser 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 paralela al eje cristalográfico b, mientras que la otra dirección 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, tales como cristales biaxiales negativos y cristales biaxiales positivos. Los cristales biaxiales negativos tienen su β más cerca de γ que de α. Los cristales biaxiales positivos tienen su β más cercano a 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 del rayo o (no) más grande que la del e-ray (ne).	Un cristal biaxial negativo tiene su β más cercano a γ que a α.
Dividiendo 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 rayos ordinarios (rayos-o) y rayos extraordinarios (rayos-e).	Cuando un haz de luz pasa a través de un cristal biaxial, el haz de luz se divide en dos rayos, siendo ambos rayos extraordinarios (rayos-e).
Forma positiva
Un cristal uniaxial positivo tiene el índice de refracción del e-ray (nmi) es más pequeño que el del e-ray (ne).	Un cristal biaxial positivo tiene su β más cercano a α que a γ.
Ejemplos
Cuarzo, calcita, rutilo, etc.	Todos los sistemas monoclínicos, triclínicos y ortorrómbicos.

Resumen - Uniaxial vs Cristales Biaxial

Los cristales son sustancias cuyos átomos están dispuestos de manera bien ordenada. Además, estos dos cristales están en dos tipos como cristales uniaxiales y cristales biaxiales, en función del número de ejes ópticos presentes en la estructura cristalina. 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, Wikimedia Foundation, 22 de abril de 2018. Disponible aquí 
2. "Cristal uniaxial". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 10 de abril de 2018. Disponible aquí

Imagen de cortesía:

1.'Biaxial indicatrix 'By Strickja - Trabajo propio, (CC0) a través de Commons Wikimedia