Տարբերությունը միակողմանի և երկառանցքային բյուրեղների միջև

2024 Հեղինակ: Alex Aldridge | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 13:41

Միառանցքային և երկառանցքային բյուրեղների հիմնական տարբերությունն այն է, որ միակողմանի բյուրեղներն ունեն մեկ օպտիկական առանցք, մինչդեռ երկառանցքային բյուրեղները ունեն երկու օպտիկական առանցք:

Բյուրեղի օպտիկական առանցքն այն ուղղությունն է, որով լույսը տարածվում է բյուրեղի միջով առանց կրկնակի բեկման: Բոլոր լուսային ալիքները, որոնք զուգահեռ են այս առանցքին, չեն ենթարկվում կրկնակի բեկման։ Այլ կերպ ասած, լույսի ճառագայթն անցնում է այս ուղղությամբ այնպիսի արագությամբ, որը կախված չէ բևեռացումից:

Ի՞նչ են միասռնի բյուրեղները:

Միառանցքային բյուրեղը օպտիկական տարր է, որն ունի մեկ օպտիկական առանցք: Այլ կերպ ասած, միակողմանի բյուրեղն ունի մեկ բյուրեղային առանցք, որը տարբերվում է մյուս երկու բյուրեղագրական առանցքներից: Օրինակ՝ n_a=n_b≠ n_{c Այս եզակի առանցքը հայտնի է որպես արտասովոր առանցք: Երբ լույսի ճառագայթն անցնում է միակողմանի բյուրեղի միջով, այդ լույսի ճառագայթը բաժանվում է երկու մասի, ինչպիսիք են սովորական ճառագայթները և արտասովոր ճառագայթները: Սովորական ճառագայթը (o-ray) անցնում է բյուրեղի միջով առանց որևէ շեղման։ Արտասովոր ճառագայթը (e-ray) շեղվում է օդ-բյուրեղային միջերեսում:}

Գոյություն ունեն միասռնի բյուրեղների երկու ձև, որոնք կոչվում են բացասական միասռնի բյուրեղ և դրական միասռնի բյուրեղ: Եթե o-ճառագայթի բեկման ինդեքսը (n_o) ավելի մեծ է, քան e-ճառագայթը (ne), ապա այն բացասական միակողմանի բյուրեղ է: Բայց եթե e-ray-ի բեկման ինդեքսը (n_e) ավելի փոքր է, քան e-ray-ը, ապա դա դրական միակողմանի բյուրեղ է:(բեկման ինդեքսը վակուումում լույսի արագության հարաբերակցությունն է բյուրեղում նրա արագությանը): Բացասական միառանցքային բյուրեղների օրինակներ են կալցիտը (CaCO₃), ռուբին (Al₂O₃), Դրական միասռնի բյուրեղների օրինակներ են քվարցը (SiO₂), սելլաիտը (MgF₂), ռուտիլը (TiO_{2) և այլն:}

Ի՞նչ են բիաքսիալ բյուրեղները:

Երկառանցքային բյուրեղը օպտիկական տարր է, որն ունի երկու օպտիկական առանցք: Երբ լույսի ճառագայթն անցնում է երկառանցքային բյուրեղի միջով, լույսի ճառագայթը բաժանվում է երկու մասի, քանի որ երկու ֆրակցիաներն էլ արտասովոր ալիքներ են (երկու էլեկտրոնային ճառագայթներ): Այս ալիքներն ունեն տարբեր ուղղություններ և տարբեր արագություններ։ Բյուրեղային կառուցվածքները, ինչպիսիք են օրթորոմբիկ, մոնոկլինիկ կամ տրիկլինիկ, երկառանցքային բյուրեղային համակարգեր են:

Երկառանցքային բյուրեղների բեկման ինդեքսները հետևյալն են՝

1. Ամենափոքր բեկման ինդեքսը α է (համապատասխան ուղղությունը՝ X)
2. Միջանկյալ բեկման ինդեքսը β է (համապատասխան ուղղությունը՝ Y)
3. Ամենամեծ բեկման ինդեքսը γ է (համապատասխան ուղղությունը՝ Z)

Նկար 01. Երկառանցքային բյուրեղի ցուցիչ: (Ցուցանիշը երևակայական էլիպսոիդ մակերես է, որի առանցքները ներկայացնում են բյուրեղի բեկման ինդեքսները լույսի համար՝ հետևելով բյուրեղային առանցքների տարբեր ուղղություններին)

Սակայն այս օպտիկական ուղղությունները և բեկման ինդեքսները տարբերվում են բյուրեղային համակարգի բնույթի բյուրեղագրական առանցքներից:

• Օրթորոմբիկ բյուրեղային համակարգ – օպտիկական ուղղությունները համապատասխանում են բյուրեղագրական առանցքներին: Օրինակ՝ X, Y կամ Z ուղղությունները (α, β և γ բեկման ինդեքսները) կարող են զուգահեռ լինել բյուրեղագրական առանցքներից որևէ մեկին (a, b կամ c):
• Մոնոկլինիկ բյուրեղային համակարգ – X, Y և Z ուղղություններից մեկը (α, β և γ բեկման ինդեքսները) զուգահեռ է b բյուրեղագրական առանցքին, մինչդեռ մյուս երկու ուղղությունները զուգահեռ չեն բյուրեղագրական որևէ ուղղության:
• Տրիկլինիկ բյուրեղային համակարգ – օպտիկական ուղղություններից ոչ մեկը չի համընկնում բյուրեղագրական առանցքների հետ:

Գոյություն ունեն երկու տեսակի երկառանցքային բյուրեղներ, ինչպիսիք են՝ բացասական երկառանցքային բյուրեղները և դրական երկառանցքային բյուրեղները: Բացասական երկառանցքային բյուրեղների β-ն ավելի մոտ է γ-ին, քան α-ին: Դրական երկառանցքային բյուրեղների β-ն ավելի մոտ է α-ին, քան γ-ին:

Ո՞րն է տարբերությունը միակողմանի և երկառանցքային բյուրեղների միջև:

Միառանցք ընդդեմ երկկողմանի բյուրեղներ
Միառանցքային բյուրեղը օպտիկական տարր է, որն ունի մեկ օպտիկական առանցք:	Երկառանցքային բյուրեղը օպտիկական տարր է, որն ունի երկու օպտիկական առանցք:
Բացասական ձև
Բացասական միակողմանի բյուրեղն ունի o-ճառագայթի բեկման ինդեքսը (no) ավելի մեծ, քան էլեկտրոնային ճառագայթը (ne):	Բացասական երկառանցքային բյուրեղն իր β-ն ավելի մոտ է γ-ին, քան α-ին:
Լույսի ճառագայթը բաժանելը
Երբ լույսի ճառագայթն անցնում է միակողմանի բյուրեղի միջով, լույսի ճառագայթը բաժանվում է երկու ճառագայթների, որոնք կոչվում են սովորական ճառագայթ (o-ray) և արտասովոր ճառագայթ (E-ray):	Երբ լույսի ճառագայթն անցնում է երկառանցքային բյուրեղի միջով, լույսի ճառագայթը բաժանվում է երկու ճառագայթների, քանի որ երկուսն էլ արտասովոր ճառագայթներ են (էլեկտրոնային ճառագայթներ):
Դրական ձև
Դրական միակողմանի բյուրեղն ունի էլ-ճառագայթի բեկման ինդեքսը (ne) ավելի փոքր է, քան էլեկտրոնային ճառագայթը (ne):	Դրական երկառանցքային բյուրեղն իր β-ն ավելի մոտ է α-ին, քան γ-ին:
Օրինակներ
Քվարց, կալցիտ, ռուտիլ և այլն:	Բոլոր մոնոկլինիկական, տրիկլինիկ և օրթորոմբիկ բյուրեղային համակարգերը

Ամփոփում – Միառանցք ընդդեմ երկառանցքային բյուրեղներ

Բյուրեղները այն նյութերն են, որոնց ատոմները դասավորված են լավ կարգով: Ավելին, այս երկու բյուրեղները լինում են երկու տեսակի՝ որպես միասռնի բյուրեղներ և երկառանցքային բյուրեղներ՝ հիմնված բյուրեղային կառուցվածքում առկա օպտիկական առանցքների քանակի վրա: Միակողմանի և երկառանցքային բյուրեղների միջև տարբերությունն այն է, որ միասռնի բյուրեղներն ունեն մեկ օպտիկական առանցք, մինչդեռ երկառանցքային բյուրեղները ունեն երկու օպտիկական առանցք: