单轴晶体

由电磁场理论已知，介电常数ε是表征介质电学特性的参量。由固体物理学知道，不同晶体的结构具有不同的空间对称性，自然界中存在的晶体按其空间对称性的不同，分为七大晶系:立方晶系;四方晶系;六方晶系;三方晶系;正方晶系;单斜晶系;三斜品系。由于它们的对称性不同，所以在主轴坐标系中介电张量的独立分量数目不同，各晶系的介电张量矩阵形式如表所示。由该表可见，三斜、单斜和正交晶系中，主介电系数ε1≠ε2≠ε3，这几类晶体在光学上称为双轴晶体;三方、四方、

六方晶系中，主介电系数ε1=ε2≠ε3，这几类晶体在光学上称为单轴品体;立方晶系在光学

上是各向同性的，ε1=ε2=ε3。

单轴晶体和双轴晶体像石英，红宝石，冰等晶体只有一个光轴方向，它们属于单轴晶体。

当光线穿过某些晶体(如方解石、铌酸锂、钽酸锂等)时，会折射成两束光。其中一束符合一般折射定律称之为寻常光(简称o光)，折射率以no表示;而另一束的折射率随入射角不同而改变，称为非常光(简称e光)，折射率以ne表示。一般讲晶体中总有一个或二个方向，当光在晶体中沿此方向传播时，不发生双折射现象，把这个方向叫做晶体的光轴方向。只有一个光轴的称为单轴晶体，有两个光轴方向的称为双轴晶体。由晶体光轴和光线所决定的平面称为晶体的主截面。实验发现，o光和e光都是线偏振光，但它们的光矢量(一般指电场矢量E)的振动方向不同，o光的光矢量振动方向垂直于晶体的主截面，e光的光矢量振动方向平行于晶体的主截面。晶体的光轴在入射面内时，o光和e光的主截面重合，电光矢量的振动方向互相垂直。

光在晶体中传播时，在不平行于光轴方向上，由于e光和o光传播速度不同，而出现两个不同折射率的光的像，这种现象叫做双折射现象。双折射现象有两类，单轴晶体和双轴晶体。

像石英，红宝石，冰等晶体只有一个光轴方向，它们叫做单轴晶体;像云母，蓝宝石，橄榄石，硫磺等一类晶体有两个光轴方向，它们叫做双轴晶体。