Оптическая ось кристалла — это направление, в котором луч прошедшего света не испытывает двойного лучепреломления (двойного лучепреломления). Оптическая ось — это направление, а не отдельная линия: все лучи, параллельные этому направлению, демонстрируют одинаковое отсутствие двойного лучепреломления. [1]
Кристаллы могут иметь одну оптическую ось, в этом случае они одноосные , или две разные оптические оси, в этом случае они двуосные . Некристаллические материалы обычно не имеют двойного лучепреломления и, следовательно, оптической оси. Одноосный кристалл (например , кальцит , кварц ) изотропен в плоскости , ортогональной оптической оси кристалла.
Внутренняя структура кристаллов (специфическая структура кристаллической решетки и конкретные атомы или молекулы, из которых она состоит) приводит к тому, что скорость света в материале и, следовательно, показатель преломления материала зависят как от направления света, так и от направления света. распространение и его поляризация . Зависимость от поляризации вызывает двойное лучепреломление, при котором две перпендикулярные поляризации распространяются с разными скоростями и преломляются под разными углами в кристалле. Это приводит к тому, что луч света разделяется на обыкновенный луч и необыкновенный луч с ортогональной поляризацией. Однако для света, распространяющегося вдоль оптической оси, скорость не зависит от поляризации, поэтому двойного лучепреломления нет, хотя оптическая активность (поворот плоскости поляризации) может быть.
Показатель преломления обыкновенного луча постоянен для любого направления в кристалле. Показатель преломления необыкновенного луча меняется в зависимости от его направления.
Подвижная ось жидкого кристалла называется директором . Это среднее по пространству и времени ориентации длинной молекулярной оси внутри небольшого элемента объема материала, демонстрирующего мезофазу . Электрическое управление директором позволяет создавать жидкокристаллические дисплеи .