Петрология. I. Основы кристаллооптики и породообразующие минералы - Маракушев A.A.
ISBN 5-89176-104-1
Скачать (прямая ссылка):
1.5. Поверхности показателей преломления и принципы построения индикатрисы
Индикатрисойназывается поверхность, построенная на величинах показателей преломления, отложенных в направлении колебаний элект-ромштштныхволн. Эта поверхность позволяет связать два свойства минералов: их показатели преломления и колебания световых волн, пропускаемых
* В самых лучших микроскопах поляризатор представляет собой призму Николя, а анализатор - поляроид, из-за искажения цвета естественной окраски минералов окраской поляроида.
Глава 1. Основы кристаллооптики
31
минералом, и это весьма важно длякрР1сталлооггоиес1шхисследоватш, т. к. при изучении минералов под микроскопом мы имеем дело не с направлениями распространения световых лучей (по которым строится поверхность показателей преломления), а с направлениями колебаний, совершающихся перпендикулярно направлению р а спр о стр анения. Индикатриса минералов, как и поверхность их показателей преломления, имеетразличную форму для минералов высшей, средней и низшей сингоний,
Минералы высшей сиигошш - кубической - характеризуются одинаковой скоростью распросгранения в них световых лучей по всем направлениям , и показатель преломления минер алов кубической сингоши неизменен в р аз-ных направлениях. Минералы, имеющие постоягошш показатель преломления по всем направлениям, называются оптически изотропными. Их объемная поверхность показателей преломления имеет форму шара с радиусом, равным величине показателя преломления. Например, дня флюорш^аэтотрадиус будет равным 1,4448. К оптически изотропным веществам, кроме кристаллов
32
Часть L Изучение прозрачных шлифов
кубической сингошад, относятся также аморфные вещесгеа: опал, вулкашческис стекла, обычное техническое стекло, а также бальзам и эпоксидная смола, с помощью которых изготавливаются шлифы.
Индикатриса для всех оптически изотропных сред будет иметь форму шара, как и поверхность их показателей преломления, т. к. при построении индикатрисыпостоянный показатель преломления во всех точках откладывается перпендикулярно распространению светового луча, а это естественно даст ту же объемную фигуру - шар.
К минералам средних сиигоиий - тригональной, тетрагональной и гексагональной - относятся такие широко распространенные минералы как кварц, карбонаты, апатит, циркон, турмалин и другие. Для определения показателей преломления по всем направлениям в минералах этой категории необходимо вытащить параллелепипедишкуб так, чтобы одна из его граней былаперпецди-кулярна кристаллографической оси высшего порядка. Определение показателя направления по всем направлениям в различных плоскостях кристалла средней категории показывает, что в плоскости третьего пинакоида имеются два показателя преломления, постоянные по всем направлениям в этой плоскости. Например, для кварца это будут показатели преломления п у = 1,553 и п2= 1,544. Однако в плоскостях, параллельных кристаллографической оси высшего порядка, эти два показателя преломления веду1себяиеодешакововразлгт1ьгхиап{)авле-ниях. Один показатель преломления сохраняетсвое постоянство и равен по величине одному из показателей преломления третьего гошакоида (001) или (ООО 1); другой показатель - переменный (рис.3), и его величина изменяется либо от максимального значения до величины меньшего показателя преломления (H1MO п2\ либо от минимального значения до большего показателя преломления (и2ДО л7).
Луч света, который распространялся по всем направлениям в кристаллах средней категории с одинаковой скоростью, т. е. имеет постоянный показатель преломления, называется лучом обыкновенным, и показатель преломления для этого луча обозначается п0("о от французского слова ordinare - обыкновенный), а луч света, имеющий перемештую скорость и, соответственно, показатель преломления, называется лучом необыкновенным и обозначается п€ ( "е " >-отфранцузского extraordinare ~необыкиовешл>ш). Следовательно, на рис. Зя nj->n& а п2 -> п01 тогдакак на рис. Ъб Ji1^ H0, a/Z2-»ле. Почта по всем направлениям показатели преломления имеютнеравную вегатошу, создавая разштцу пг-п2 или пе-п0. Эта разность показателей преломления называется двойным лучепреломлением или двупреломлешем, или силой двупрелом-ления.
Минералы, обладающие двупреломлением, называются оптически анизотропными.
Глава 1. Основы кристаллооптики
33
H1 Щ
Рис. 3. Изменения показателей преломления для кристаллов средних сингоний.
В кристаллах средних сишоний есть одно направление, в котором отсут-сгауетдоупреломление, где величины обоихпоказателейпреломления сравниваются, что хорошо видаю на рис. 3. Направление в кристалле, в котором отсутствует двойное лучепреломление, называется оптической осью (о. о.). В кристаллах средней категории имеется только одно такое направление и, следовательно, только одна оптическая ось, а потому все минералы средних син-гоний относятся к оптически одноосным. Огпическая ось вкристаллахсредней категории всегда совпадаете 1фистагшо1рафической осью высшего порядка
Возможны два случая соотношения пе и п0 для определения оптического знака минерала. Еслиие~ло>0, т. е. вешташаполоштгетшиая, оптический знак считается положительным (пе > п0). Если пе-по<0, т. е. величина отрицательная, огаичесшш знак принимается отрицательным (пе<п0). Например, у кварца пе = 1,553, п0 = 1,544; пе > п0У т. е. 1сварц - минерал отическиположитель1тьш.
