Коноскопическая интерференционная картина - Conoscopic interference pattern
Коноскопическая картина интерференции или помехи фигура будет картиной двоякопреломляющих цветов , пересеченных темными полосами (или изогир ), которые могут быть получены с использованием геологического петрографического микроскопа для целей минеральной идентификации и исследования минеральных оптических и химических свойств . Фигуры создаются оптической интерференцией, когда расходящиеся световые лучи проходят через оптически неизотропное вещество, то есть такое, в котором показатель преломления вещества изменяется в разных направлениях внутри него. Фигуру можно рассматривать как «карту» того, как двойное лучепреломление минерала будет меняться в зависимости от угла обзора от перпендикуляра к слайду, где центральный цвет - это двойное лучепреломление, наблюдаемое при взгляде прямо вниз, а цвета, расположенные дальше от центра, эквивалентны смотреть на минерал под все возрастающими углами от перпендикуляра. Темные полосы соответствуют положениям, в которых будет наблюдаться оптическая экстинкция (кажущаяся изотропия). Другими словами, на интерференционной диаграмме представлены сразу все возможные цвета двойного лучепреломления для минерала.
Просмотр интерференционной фигуры - надежный способ определить, является ли минерал оптически одноосным или двухосным. Если фигура выровнена правильно, использование чувствительной тонировочной пластины в сочетании с микроскопом позволяет пользователю определить оптический знак минерала и оптический угол .
Создание фигуры
В оптической минералогии , A петрографический микроскоп и кросс - поляризованный свет , часто используются для просмотра интерференционной картины. Тонкий срез , содержащий минеральные быть исследованы помещают на предметное стадии , над одним линейным поляризатором , но со вторым (далее «анализатор») между линзой объектива и окуляра . Конденсор микроскопа подносится близко под образец, чтобы получить широкое расхождение поляризованных лучей через небольшую точку, а интенсивность света увеличилась в максимально возможной степени (например, подняв колбу и открыв диафрагму). Обычно используется линза с большим увеличением. Это одновременно максимизирует телесный угол, образуемый линзой, и, следовательно, угловое изменение перехваченного света, а также увеличивает вероятность того, что в любой момент времени будет виден только монокристалл.
Чтобы увидеть фигуру, световые лучи, выходящие из микроскопа, должны выходить более или менее параллельно. Обычно это достигается либо полностью вытащив окуляр (если возможно), либо поместив линзу Бертрана (Эмиль Бертран, 1878 г.) между линзой объектива и окуляром.
Любая секция кристалла в принципе может создавать интерференционную картину. Однако на практике только несколько различных кристаллографических ориентаций являются: 1. удобными для идентификации, позволяющими создать фигуру, и 2. способными предоставить надежную информацию о свойствах кристаллов. Как правило, наиболее полезной и легко достижимой ориентацией является ориентация вниз по оптической оси секции кристалла, что дает фигуру, называемую фигурой оптической оси (см. Ниже). Такие ориентации кристаллов можно найти в тонком срезе путем поиска срезов через минералы, которые не являются изотропными, но, тем не менее, кажутся однородно черными или очень темно-серыми при нормальном кросс-поляризованном свете на всех углах стадии (т. Е. Являются « потухшими »). Если вы далеко от оптической оси, можно увидеть фигуру вспышки - цвет двойного лучепреломления более высокого порядка, прерываемый четыре раза, когда стол поворачивается на 360 градусов «вспышками» черного цвета, которые проходят через поле зрения.
Характерные цифры одноосных и двухосных минералов
Интерференционная фигура, полученная при взгляде прямо вниз или близко к оптической оси одноосного минерала, покажет характерную "мальтийскую" форму креста для его изогир. Если вы смотрите точно вниз по оптической оси, узор останется неизменным при вращении предметного столика. Однако, если угол обзора немного отклоняется от оптической оси, центр креста будет вращаться / вращаться вокруг центральной точки при повороте предметного столика. Форма креста останется неизменной во время движения.
Фигура оптической оси двуосного минерала более сложна. Будут видны одна или две изогнутые изогиры (иногда называемые «кистями»), одна из которых будет иметь точку максимальной кривизны, точно центрированную. (На рисунке показан пример с единственной видимой изогирой.) Если видны две изогиры, они будут расположены один за другим. Вращение сцены приведет к тому, что изогиры будут двигаться и резко менять форму - перемещаясь из положения, в котором изогиры плавно изгибаются и широко разнесены в их ближайших точках, затем постепенно становятся более сильно изогнутыми / квадратными в своих средних точках по мере приближения друг к другу ( вторая изогира появляется из поля зрения, если она отсутствовала раньше), а затем сливается, образуя мальтийский крестообразный узор, очень похожий на узор одноосного минерала. Продолжение вращения сцены приведет к тому, что изогиры снова разделятся - но на противоположные квадранты по сравнению с тем, где они были раньше - затем снова встретятся, затем снова разделятся на свои исходные квадранты и так далее. Изогиры коснутся друг друга четыре раза за один оборот на 360 градусов, каждый раз соответствующий одному из положений угасания, наблюдаемых в нормальном кросс-поляризованном свете.
Максимальное разделение изогир происходит, когда слайд повернут ровно на 45 градусов от одной из ориентаций, где изогирами сходятся вместе. Точка, в которой изогира наиболее сильно изогнута, представляет положение каждой из двух оптических осей, присутствующих для двухосного минерала, и, таким образом, максимальное расстояние между двумя кривыми является диагностическим для угла между двумя оптическими осями для минерала. Этот угол называется оптическим углом и часто обозначается как «2V» . В некоторых случаях знание оптического угла может быть полезным диагностическим инструментом для различения двух минералов, которые в остальном выглядят очень похожими. В других случаях 2V изменяется в зависимости от химического состава для данного минерала известным образом, и его измеренное значение может использоваться для оценки соотношений между элементами в кристаллической структуре - например, Fe / Mg в оливинах . Однако в этих случаях становится важным также быть уверенным в оптическом знаке минерала (по сути, это говорит вам, как оптический угол ориентирован относительно всей оптической индикатрисы, описывающей показатели преломления минерала в 3D). Оптический знак и оптический угол можно определить вместе, комбинируя микроскопию интерференционной картины с использованием чувствительной тонировочной пластины .
По обе стороны от «седла», образованного изогирями, двулучепреломляющие цветные кольца концентрически проходят вокруг двух глазоподобных форм, называемых меланотопами . Ближайшие полосы представляют собой круги, но дальше они приобретают грушевидную форму с узкой частью, указывающей на седло. Большие полосы, окружающие седло и оба меланотопа, имеют форму восьмерки.
Мишель-Леви диаграммы часто используется в сочетании с интерференционной картиной , чтобы определить полезную информацию , которая помогает в идентификации минералов.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Хартсхорн, штат Нью-Хэмпшир; Стюарт, А. (1964). Практическая оптическая кристаллография . Лондон: Эдвард Арнольд. С. 210–211.
- WD Nesse (1991). Введение в оптическую минералогию (2-е изд.).
- Альберт Йоханнсен (1914). Руководство по петрографическим методам .