ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Оптические свойства из "Таблицы для определения минералов по физическим и химическим свойствам" Оптические свойства являются результатом взаимодействия видимой части спектра лучистой энергии с минералом. Эффект взаимодействия наблюдается в том случае, если на границе среды и минерала имеются неоднрродность, превышающая половину длины световой волны, дифференциальное поглощение телом видимой части спектра и различие в оптической плотности минерала и вмещающей среды. При этих условиях возникают дифракция света, его преломление, отражение, поглощение и рассеяние. Воспринимаемые глазом световые ощущения от предметов — результат суммы этих явлений. [c.49] Количественную оценку оптическим явлениям можно дать, определив спектральный состав и мощность светового потока Ф, взаимодействующего с минералом М, п выразив количественно в тех же единицах результат этого взаимодействия Р. Схематически это можно изобразить так [Ф] + [ЛГ] = [Р]. Следовательно, результат [Р] взаимодействия зависит в равной степени от свойств светового потока [Ф] и минерала [М]. Оценка результата взаимодействия [Р] определяется регистрирующим устройством всевозможные технические средства и глаз человека дают разные показания. Глаз дает одновременно сравнительную характеристику мощности светового потока и его спектрального состава. [c.49] В любой другой среде в данном световом потоке ц и Я уменьшаются, а V и Т остаются неизменными независимо от среды, в которой распространяется свет. Световой поток одной определенной длины волны называется монохроматическим. Действуя на глаз, он вызывает ощущение цвета. Длины волн света в вакууме и вызываемые ими цветовые ощущения приводятся в табл, 5. При таком диапазоне изменения длин волн окраска их, воспринимаемая человеком, не имеет резких границ, их цвета сменяются постепенно при оптимальных условиях глаз человека способен различать до 600 цветовых оттенков. [c.49] При изучении минералов можно применять специальные осветители, но они дороги я не всегда их можно приобрести. Самый простой и удобный осветитель — настольная лампа с молочным стеклом или люминесцентная лампа днев1Ного света. [c.50] Очень важно правильно выбрать фон, на котором рассматривается минерал черные минералы лучше смотреть на белом фоне, а светлоокрашенные — на черном или сером, создавая контрастность в окраске минерала и фона. [c.50] Преломление света изотропными телами подчиняется закону Снеллиуса—Декарта. [c.50] Отраженный луч от диэлектрика частично поляризован, колебания света совершаются перпендикулярно плоскости падения. Преломленный луч также частично поляризован. Колебания его совершаются в плоскости преломления. Максимальной поляризации свет достигает при условии, когда угол между отраженным и преломленным лучами составляет 90°. [c.50] Абсолютный показатель преломления равен отношению скоростей света в вакууме С к скорости света в среде и. Если абсолютный показатель преломления среды I — Л 1, а среды П—N2, то Л 2-1=ЛГ2/Л 1. Показатель преломления воздуха N5 относительно вакуума равен 1,00029, значит, Л/в- 1,000 и скорость света в воздухе ив —С. [c.50] Это можно использовать для приблизительной оценки N минерала. Примерная связь между р и Л определяется уравнением 7У=1- -гр, где г—коэффициент удельной рефракции (для кислородных соединений он равен 0,20—8,22). Вычисленные по этой формуле значения N для силикатов имеют хорошую сходимость с измеренными. [c.51] Более точно зависимость между удельной рефракцией г и показателем преломления N выражается формулой. [c.51] Молекулярная рефракция Я отражает поляризацию атомов, которые входят в состав молекулы минерала. Для органических соединений молярная рефракция равна сумме атомных рефракций. Их в данном случае можно рассматривать как пай силы светопреломления, которые вносят атомы в молекулу вещества. В первом приближении атомная рефракция пропорциональна эффективному радиусу действия иона. Примером может служить значение атомной рефракции следующих ионов Ыа+ = 0,7 К+ = 2,85 М + = 0,4 А1+ = 0,3 81+ = — 0,25 р- = 2,20 С1 = 8,45 Вг = 12 1-= 18,48 0-2 = 3,3—3,6. Величина молекулярной рефракции в основном обусловливается анионом. Особенно низкое значение Я имеют катионы, обладающие большими зарядами и малыми ионными радиусами. Точность вычисленных по формуле показателей преломления вполне удовлетворительная (табл. 6). [c.51] Формула показателя преломления позволяет сформулировать следующее правило показатель преломления возрастает с увеличением плотности минерала, молекулярной массы и радиусов действия атомов, входящих в его состав. [c.51] Двойное лучепреломление. Светопреломление кристаллов отличается от преломления света аморфными телами тем, что луч света, попадая в кристалл, расщепляется на два плоскополяризованных луча, обладающих разными скоростями, а следовательно, и разными показателями преломления плоскости колебаний этих лучей взаимно перпендикулярны. Это явление носит название двойного лучепреломления. Если луч света из изотропной среды падает перпендикулярно, на пластинку из кристалла средней категории, то один из плоскополяризованных лучей проходит через кристалл, не испытывая преломления, и называется обыкновенным о. При этих же условиях второй луч в кристалле испытывает преломление, он отклоняется от своего первоначального направления и называется необыкновенным е. [c.51] Показатель преломления обыкновенного луча N0 не зависит от угла падения I и является величиной постоянной. Показатель преломления необыкновенного луча Ые зависит от угла падения , а значит, и от направления, по которому этот луч распространяется, т. е. необыкновенный луч не подчиняется закону Снеллиуса — Декарта. [c.52] Разность между наибольшим и наименьшим показателями преломления есть сила двойного лучепреломления, В кристаллах оптического кальцита пока затель преломления обыкновенного луча Л о= 1,658 необыкновенного луча Ме изменяется от 1,658 до 1,485 (для его характеристики берется экстремальное значение Л е= 1,486) сила двойного лучепреломления равна N0—]Уе=0,172. Тогда изображение точки на бумаге при рассмотрении ее через кристалл исландского шпата в направлении, перпендикулярном к плоскости спайности по (1011), кажется двойным. [c.52] Две смещенные точки лежат в плоскости, проходяш,ей через и перпендикулярно к плоскости спайности кристалла, Изображение ближней к глазу точки дает обыкновенный луч (чем выше показатель преломления среды, тем. меньше, фиктивное расстояние до предмета) изображение дальней точки дает луч необыкновенный. Колебание света обыкновенного луча совпадает с большой диагональю ромба, представляющего собой плоскость спайности направление колебания необыкновенного луча происходит в направлении малой диагонали. При вращении кристалла одна из точек для обыкновенного луча) остается на месте, а вторая (для необыкновенного луча) описывает вокруг первой окружность. [c.52] В кристаллах низших категорий оба плоскополяризованных луча необыкновенные и не подчиняются закону Снеллиуса—Декарта. В них показатели преломления определяются направлением, по которому распространяется луч света. В кристаллах кубической сингонии нет двойного лучепреломления. Свет, попадая в кристаллы этой категории, не поляризуется и распространяется по всем направлениям с одинаковой скоростью. [c.52] Численные значения Ng Мт Ыр 2У Ng—Мр называются оптическими константами. Это очень характерные признани кристаллического вещества, которые позволяют определять отдельные минеральные зерна величиной от 0,0005 М1М и более. [c.54] Это свидетельствует о том, что преобладают минералы сложного состава, которые кристаллизуются в низшей категории, и поэтому более 62% минеральных видов оптически двухосные. Наибольшее число минералов имеют силу двойного лучепреломления около 0,018. [c.54] Вернуться к основной статье