Петрология. I. Основы кристаллооптики и породообразующие минералы - Маракушев A.A.
ISBN 5-89176-104-1
Скачать (прямая ссылка):
Если два колебательных движенияраспро(лра1шотся по одному направлению и обладают одинаковой длтшойволны, они взаимодействуютмежду собой, т. е. пр оисхо дит их интерференция. Резуш>тат этого взаимодейстеия зависит от того, в каких отаосительных фазах итерфергфуютколебаиия этих двух лучей. Возможны три варишпга. Щэвый -обаколебаюш совпадают™ фазе, амплитуда результативного колебательного движения равняемся сумме амгапггуд слагаемых движений, т. е. если обе амплитуды равны, то конечная амплитуда колебаний при этом удваивается, а интенсивность света учетверяется. Второй вариант оба луча обладаютколебаниями в противофазе. Естественно, что в этом случае Гфоисходавзаимовьгеитание амшдпуд ведущее к ослаблению света, а при равенстве амплитуд - к полному погасанию. Третий варианг - колебания свега двух лучей происходят с некоторым смещением по фазе одного луча по отношению к другому, что привода1 либо к усилению, либо к ослаблению света, но при этом не достигаются максимальные и минимальные значения конечных ампли-тудпервыхдвухвариантов.
Прямые, по которым пр оисхо дит р аспр о стр анение ко леб аний, т.е. распространение света, называются световыми лучами.
1.3. Поляризация света кристаллами
Распр о стр анение любого светового луча происходит за счет последовательной передачи возбуждений колебательных движений, происходящих в плоскости, перпендикулярной направлению распространения луча. Однако эти колебания не одинаковы. Если колебания совершаются в плоскости, перпендикулярной к распространению светового луча, но во всех направлениях в этой плоскости, то такой свет называется рассеянным (рис. 1 а). Если колебания совершаются в плоскости, пфпендикулярной к рас
Глава L Основы кристаллооптики
29
Рис. 1. Направления колебаний для лучей рассеянного (а), поляризованного (б) света и поляризация света при отражении от плоскоеги (в).
гфосараиению светового луча, но только в одном направлении в этой плоскости, то такой луч называется поляризованным (рис. 1 б). В окружающей нас природе пр ео б л адает р ассеянный свет. Однако с явлениями частичной поляризации света мы сталкиваемся буквально на каждом шагу, т. к. рассеянньш свет, падающий на любую плоскость, отражается от последней частично поляризованным (рис. \в). Это свет, отраженный от поверхности стола, подоконника, зеркала, водной глади и т.д.
В 1808 г. Этьен Луи Маллюс (Etiene Lous Malus, 1775—1812) —фр анцу зс-кий инженер и физик, с 1810г. член Парижской Академии Наук, открыл явле-иие поляризации света отражением от стекла и при прохождении света через кристалл исландского шпата. Оба световых луча, которые возникают за счет рассеянного света, входящего в кристалл, располагаются взаимно перпендикулярно и оказываются поляризованными соответственно также во взаимно перпендикулярных плоскостях. Малюс ввел в кристаллооптику термин "поляризованныйсвет".
Поляризация свела происходи! во всех кристаллах средних и низших сии-гош-ш. Во всех случаях, когда в кристалле по одному направлению идут две световые волны, скоростакоторыхразличны, обе эти волны полностью поляризованы во взаимно пфпецщп<улярных направлениях.
30
Часть I. Изучение прозрачных шлифов
1.4. Устройство призмы Николя
Все ранние модели поляризадионных микроскопов оснащались притоми Николя или просто школями, получившими название по имени их изобретателя. Предназначение призмы Николя получение в микр оскопе поляризованного света. В микроскопе исполгьзуются два штшхогачньш школя: поляризатор (нижний) и анализатор (верхний). В современных моделях микроскопов довольно объемные призмы Николя заменены более компшаными -• поляроидами, работающими по тому же принщшу, что и призма Николя* Для создания призмы Николя был использован ишавдадай шпат (кальцит), обладающий очень высоким даупреломлеиием: пе = 1,486 и п0 = 1,658. В призме использован принцип полного внутреннего отражения на границе двух сред с разными показателями преломления. Для создания такой гр аницы кристалл кальцита разрезан по ко-ротаой диагонали и склеен по этой же плоскосга канадским бальзамом, имеющим показатель преломления 1,536+0,002, больший, чем иг кальцита, но значи-тельно меньнптй, чем п0 (рис. 2).
Луч света, обладающий колебаниями по всем направлениям в плоскости, перпендикулярной направлению распространения этого луча, входит в кристалл кальцита, где распадается на два луча с взаимно перпендикулярными колебаниями - N6 с показателем преломления по этому направлению пе= 1,516 и N0, имеющий, как луч обьпшовенный, постояштый показатель преломления по всем направлениям в кристалле п0 = 1,658.
Луч N0 подходит к слою канадского бальзама под углом 69°59\ но угол полного внутреннего отражения на границе двух сред с показателями преломления 1,658 и 1,540 равен 68° 12', а поэтому луч N0 не пройдет границу склеивания кристалла, испытав полное внутреннее отражение, и будет поглощен корпусом николя. Луч N6, обладая показателем преломления меньше канадского бальзама, пресечет границу раздела при любых углах подхода к этой границе. В результате из призмы выйдет только один луч N6 с одним направлением колебаний, т. е. луч поляризованного света.
