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光学晶体的介绍

作者:奥固鸿已有:N多人关注
现代光学仪器不仅用于可见光波段,而且其用途向红外和紫外波段发展。普通的光学玻璃仅局限于整个可见光区和近紫外区,只有某些特殊玻璃的透光范围才能达到红外区。因此,为红外、紫外波段设计的光学元件,主要是采用光学晶体材料。
某些晶体材料透过范围i额可以从紫外区(0.15um~0.4um),经过可见光区(0.4~0.7um),一直到红外区(0.7~15um)。由此可见,光学晶体是能够用来制作传播电磁辐射元件的物质。
晶体的结构与玻璃不同,即构成晶体内部的质点(分子、原子和离子),是以点阵的形式在三度空间作有规律的、重复的排列,构成所谓的格子结构。因此,可以定义晶体是具有格子结构的固体。
空间格子中的点,称为结点。结点在直线上的排列称为行列,结点在平面上的分布称为面网。在三度空间中、空闻格子的最小单位称为平行六面体。
通常把组成实际晶体的最小单位称为晶胞。它与假想的空间格子中的平行六面体相对应。
晶胞中的角顶、晶棱、晶面与平行六面体中的结点、行列、面网相对应。从宏观上讲,组成晶体多面体外形的平面称为晶面;两个晶面相交而成的直线称为晶棱;三条晶棱会聚的点称为角顶。由此可见,晶体的多面体外形是晶体内部格子结构的外在反映,也是晶胞在三度空间平行地无间隙地堆砌的必然结果。
晶胞三个棱的方向称为晶轴。晶轴实际上代表表哥中三个行列的方向,通常以a、b、c(或x、y、z)表示,如图所示。
对于三方和六方晶系还要增加一个u轴,a、b、u轴互成120°。
晶胞在三个不同行列上的结点间距a0、b0和c0,分别表示晶轴a、b、c方向上的单位长度。各晶轴间的夹角称为轴角,分别用希腊字母α(b∧c),β(a∧c)和γ(a∧b)表示。
a0、b0、c0、α、β、γ是决定晶胞形状和大小的特征参数,称为晶胞常数。
根据晶胞常数的不同,可把所有晶体分为三大晶族,七大晶系,如下表:

晶族 晶系 特征
轴单位 轴角
低级晶族 三斜晶系
单斜晶系
正交晶系
a0≠b0≠c0
a0≠b0≠c0
a0≠b0≠c0
α≠β≠γ≠90°
α=γ=90° β≠90°
α=β=γ=90°
中级晶族 四方晶系
六方晶系
三方晶系
a0=b0≠c0
a0=b0≠c0
a0=b0=c0
α=β=γ=90°
α=β=90° γ=120°
α=β=γ≠90°
高级晶族 六方晶系
(等轴晶系)
a0=b0=c0 α=β=γ=90°
光学晶体多用中级和高级晶族的晶体,如石英晶体是属中级晶族中的六方晶系,萤石是高级晶族,属立方晶系。
以上摘自《加工技术》

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