
單軸晶體(Uniaxial Crystal)指僅存在一個光軸(optical axis)的晶體材料,其光學各向異性特征表現為沿該軸方向與垂直方向的光速不同。這一特性導緻光線在晶體内部發生雙折射(birefringence)現象,形成尋常光(o光)和非尋常光(e光)兩種偏振态。
根據折射率橢球形狀,單軸晶體可分為兩類:
單軸晶體的雙折射率計算公式為: $$ Δn = |nₑ - nₒ| $$ 該參數是設計偏振器件(如波片、棱鏡)的核心依據。在實際應用中,單軸晶體廣泛用于激光調制、光學傳感和量子光學領域,其特性在《應用光學基礎》(Springer出版)與《國際晶體學聯合會技術報告》中均有詳細闡述。
單軸晶體是光學性質具有單一光軸方向的各向異性晶體,其定義和特性可總結如下:
定義與結構特征
單軸晶體指僅有一個光軸的晶體,其折射率橢球為旋轉橢球體。這類晶體屬于四方晶系、三方晶系和六方晶系(如方解石、石英、冰等)。
光學性質與雙折射現象
當光線通過單軸晶體時,會分解為兩束偏振光:
二向色性
部分單軸晶體對平行和垂直于光軸的偏振光吸收不同,導緻透射光呈現不同顔色(如電氣石),此特性稱為二向色性。
應用領域
單軸晶體的雙折射特性被廣泛應用于光學器件(如偏振片、波片)及通信、激光技術等領域。
與雙軸晶體的區别
雙軸晶體(如雲母)具有兩個光軸,屬于正交、單斜和三斜晶系,其折射率橢球為三軸橢球體,光學性質更複雜。
總結來看,單軸晶體的核心特征是光軸唯一性和雙折射現象,這使其在偏振控制和光調制技術中具有重要價值。
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