Коноскопическая интерференционная картина - Conoscopic interference pattern

Эта страница посвящена термину геология / оптическая минералогия. Для получения общей информации о помехах см. Помехи (распространение волн) или же Образцы помех.

А коноскопическая интерференционная картина или же фигура интерференции это образец двулучепреломляющий цвета пересекаются темными полосами (или изогиры), который может быть произведен с использованием геологический петрографический микроскоп Для целей минеральная выявление и расследование минеральные оптические и химические свойства. Фигуры подготовлены оптическая интерференция когда расходящиеся световые лучи проходят через оптически неизотропное вещество, то есть такое, в котором показатель преломления меняется 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 дальше от центра эквивалентны смотреть на минерал под постоянно увеличивающимися углами перпендикуляра. Темные полосы соответствуют положениям, в которых оптическое поглощение (очевидная изотропия). Другими словами, интерференционная диаграмма представляет сразу все возможные цвета двулучепреломления для минерала.

Просмотр рисунка помех - надежный способ определить, минеральная оптически одноосный или двухосный. Если фигура выровнена правильно, используйте чувствительная тонировочная пластина в сочетании с микроскопом позволяет пользователю определять минеральные оптический знак и оптический угол.

Создание фигуры

В оптическая минералогия, а петрографический микроскоп и кросс-поляризованный свет часто используются для просмотра интерференционной картины. В тонкий срез содержащий исследуемый минерал помещается в микроскоп сцена, выше одного линейный поляризатор, но со вторым («анализатором») между объектив и окуляр. Микроскопа конденсатор подносится близко под образец, чтобы произвести широкое расхождение поляризованных лучей через небольшую точку, а интенсивность света увеличилась насколько возможно (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 путем полного вытаскивания окуляра (если возможно), либо путем установки окуляра. Линза 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 доступной ориентацией является взгляд сверху вниз. оптическая ось сечения кристалла, что дает фигуру, называемую фигура оптической оси (Смотри ниже). Такие ориентации кристаллов можно найти в тонком срезе путем поиска срезов через минералы, которые не являются изотропными, но, тем не менее, выглядят однородно черными или очень темно-серыми при нормальном кросс-поляризованном свете под всеми углами стадии (т.е.вымерший "). Если вы не смотрите вниз по оптической оси, фигура вспышки можно увидеть - цвет двойного лучепреломления более высокого порядка, прерванный четыре раза, когда сцена поворачивается на 360 градусов "вспышками" черного цвета, которые проходят через поле зрения.

Характеристики одноосных и двухосных минералов

Эскизы одноосных интерференционных фигур вдоль оптической оси каждого минерала. Цвета приблизительные двулучепреломление цвета, которые можно было бы увидеть, если бы это был минерал с максимальным двулучепреломлением второго порядка. Темный узор «мальтийский крест» характерен для одноосных минералов. Также показаны схемы формы поперечного сечения через оптическую индикатрису минерала (записывающую его показатель преломления в 3D), которая будет видна в каждой позиции. Удлиненное направление можно было выделить, добавив чувствительная тонировочная пластина к микроскопу, позволяя пользователю различать «одноосные положительные» (слева) и «одноосные отрицательные» (справа) минералы.

Фигура интерференции, полученная при взгляде прямо вниз или близко к оптической оси одноосного минерала, покажет характеристику "Мальтийский" крест форма 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 по мере вращения предметного столика. Форма креста останется неизменной во время движения.

Возможные интерференционные фигуры для двухосного минерала с большим 2V, если смотреть вдоль одной из двух его оптических осей. Изогнутая форма изогиры характерна для двухосных минералов - хотя степень кривизны будет меняться при повороте столика микроскопа, и при некоторых ориентациях узор будет напоминать узор «мальтийского креста» одноосного минерала. Левое изображение иллюстрирует только фигуру; серый участок в центре указывает на низкие цвета двойного лучепреломления первого порядка (серые), видимые здесь (порядок видимых цветов в действительности увеличивался бы по мере удаления от центра, но эти цвета не показаны). На двух рисунках справа показан эффект добавления чувствительной тонировочной пластины к установке, при которой серый цвет в центре заменяется синим цветом второго порядка и первым желтым цветом двойного лучепреломления. Полярность желтого и синего цветов показывает, является ли рассматриваемый минерал оптически «двухосным положительным» (вверху) или «двухосным отрицательным» (внизу), что может быть ключевым свойством при идентификации минерала (или исследовании его состава).

Фигура оптической оси двухосного минерала более сложна. Будут видны одна или две изогнутые изогиры (иногда называемые «кистями»), одна из которых имеет точку максимальной кривизны, точно центрированную. (На рисунке показан пример с единственной видимой изогирой.) Если видны две изогиры, они будут расположены спиной к спине. 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 изогнутыми / квадратными в своих средних точках по мере приближения друг к другу ( вторая изогира появляется из поля зрения, если раньше ее не было), 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 сектора, противоположные тому, 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 соответствует одному из позиции вымирания видно в нормальном кросс-поляризованном свете.

Максимальное разделение изогир происходит, когда слайд поворачивается ровно на 45 градусов от одной из ориентаций, где изогиры сходятся вместе. Точка, в которой изогиры наиболее сильно изогнуты, представляет положение каждой из двух оптических осей, присутствующих для двухосного минерала, и, таким образом, максимальное расстояние между двумя кривыми является диагностическим признаком угла между двумя оптическими осями для минерала. Этот угол называется оптический угол и часто обозначается как «2В». 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 Кристальная структура - например, Fe / Mg в оливины. Однако в этих случаях важно также быть уверенным в оптический знак минерала (по сути, это говорит вам, как оптический угол ориентирован по отношению ко всему оптическая индикатриса описание показателей преломления минерала в 3D). Оптический знак и оптический угол можно определить вместе, комбинируя микроскопию интерференционной картины с использованием чувствительная тонировочная пластина.

По обе стороны от «седла», образованного изогирями, двулучепреломляющие цветные кольца концентрически проходят вокруг двух глазоподобных форм, называемых меланотопы. Ближайшие полосы - это круги, но дальше они приобретают грушевидную форму с узкой частью, указывающей на седло. Большие полосы, окружающие седло и оба меланотопа, имеют форму восьмерки.^[1]

А Диаграмма Мишеля-Леви часто используется вместе с интерференционной картиной для определения полезной информации, которая помогает при идентификации минералов.

Рекомендации

• W.D. Nesse (1991). Введение в оптическую минералогию (2-е изд.).

• Альберт Йоханнсен (1914). Руководство по петрографическим методам.