Différence entre les cristaux uniaxiaux et biaxiaux

Le différence clé entre les cristaux uniaxiaux et biaxiaux est que Les cristaux uniaxiaux ont un seul axe optique tandis que les cristaux biaxiaux ont deux axes optiques.

L'axe optique d'un cristal est la direction que la lumière se propage à travers le cristal sans faire face à la double réfraction. Toutes les ondes légères parallèles à cet axe ne subissent pas de double réfraction. En d'autres termes, le faisceau lumineux passe dans cette direction avec une vitesse qui ne dépend pas de la polarisation.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Quels sont les cristaux uniaxiaux
3. Quels sont les cristaux biaxiaux
4. Comparaison côte à côte - cristaux uniaxiaux vs biaxiaux sous forme tabulaire
5. Résumé

Quels sont les cristaux uniaxiaux?

Un cristal uniaxial est un élément optique qui a un seul axe optique. En d'autres termes, un cristal uniaxial a un axe cristallin différent des deux autres axes cristallographiques. Ex: n_un= n_b≠ n_c. Cet axe unique est connu comme un axe extraordinaire. Lorsqu'un faisceau lumineux passe à travers un cristal uniaxial, ce faisceau lumineux se divise en deux fractions telles que le rayon ordinaire et le rayon extraordinaire. Le rayon ordinaire (rayon O) passe à travers le cristal sans aucune déviation. Le rayon extraordinaire (rayon électronique) s'écarte à l'interface de cristal d'air.

Il existe deux formes de cristaux uniaxiaux nommés en cristal uniaxial négatif et en cristal uniaxial positif. Si l'indice de réfraction de la radiographie (n_o) est plus grand que celui des rayons électroniques (NE), alors c'est un cristal uniaxial négatif. Mais si l'indice de réfraction des rayons électroniques (n_e) est plus petit que celui des rayons électroniques, alors c'est un cristal uniaxial positif.(L'indice de réfraction est le rapport de la vitesse de la lumière dans le vide à sa vitesse dans le cristal). Des exemples de cristaux uniaxiaux négatifs comprennent la calcite (Caco₃), Ruby (Al₂O₃), etc. Des exemples de cristaux uniaxiaux positifs comprennent le quartz (Sio₂), Sellaite (MGF₂), Rutile (Tio₂), etc.

Quels sont les cristaux biaxiaux?

Un cristal biaxial est un élément optique qui a deux axes optiques. Lorsqu'un faisceau lumineux passe à travers un cristal biaxial, le faisceau lumineux se divise en deux fractions, les deux fractions sont des ondes extraordinaires (deux rayons électroniques). Ces vagues ont des directions différentes et différentes vitesses. Les structures cristallines telles que l'orthorhombique, le monoclinique ou le triclinique sont des systèmes cristallins biaxiaux.

Les indices de réfraction pour un cristal biaxial sont les suivants:

1. Le plus petit indice de réfraction est α (la direction correspondante est x)
2. L'indice de réfraction intermédiaire est β (la direction correspondante est y)
3. Le plus grand indice de réfraction est γ (la direction correspondante est z)

Figure 01: L'indicatrice d'un cristal biaxial. (Indicatrix est une surface ellipsoïdale imaginaire dont les axes représentent les indices de réfraction d'un cristal pour la lumière après différentes directions concernant les axes de cristal)

Cependant, ces directions optiques et les indices de réfraction sont différents des axes cristallographiques sur la nature du système cristallin.

• Système cristallin orthorhombique - Les directions optiques correspondent aux axes cristallographiques. Ex: les directions X, Y ou Z (indices de réfraction β, β et γ) peuvent parallèlement à l'un des axes cristallographiques (A, B ou C).
• Système cristallin monoclinique - L'une des directions X, Y et Z (indices de réfraction β, β et γ) est parallèle à l'axe cristallographique B tandis que les deux autres directions ne sont parallèles à aucune direction cristallographique.
• Système cristallin triclinique - Aucun des directions optiques ne coïncide avec les axes cristallographiques.

Il existe deux types de cristaux biaxiaux tels que les cristaux biaxiaux négatifs et les cristaux biaxiaux positifs. Les cristaux biaxiaux négatifs ont leur β plus près de γ que de α. Les cristaux biaxiaux positifs ont leur β plus près de α que de γ.

Quelle est la différence entre les cristaux uniaxiaux et biaxiaux?

Résumé - Crystals uniaxiaux vs biaxiaux

Les cristaux sont des substances dont les atomes sont disposés de manière bien ordonnée. De plus, ces deux cristaux sont en deux types sous forme de cristaux uniaxiaux et de cristaux biaxiaux, basés sur le nombre de axes optiques présents dans la structure cristalline. La différence entre les cristaux uniaxiaux et biaxiaux est que les cristaux uniaxiaux ont un seul axe optique tandis que les cristaux biaxiaux ont deux axes optiques.

Référence:

1. «Axe optique d'un cristal.»Wikipedia, Wikimedia Foundation, 22 avril. 2018. Disponible ici 
2. «Crystal uniaxial.»Wikipedia, Wikimedia Foundation, 10 avril. 2018. Disponible ici

Image gracieuseté:

1.'Biaxial Indicatrix' par Strickja - Propre travaux, (CC0) via Commons Wikimedia