Proprietățile optice ale cristalelor sunt reprezentate de o indicatoare optică.
Indicatorul optic este o suprafață auxiliară care are forma unei mingi sau a unui elipsoid. Fiecare vector indicatrix raza proporțională cu indicele de refracție al oscilațiilor undelor care apar în direcția vectorului (lumina se propagă în direcția perpendiculară pe direcția undei de oscilație). Astfel, indicatrix optic exprimă vizual relația dintre mărimile indicilor de refracție și direcția de oscilație a undelor de lumina care trece prin cristal. Axele de simetrie a secțiunii transversale eliptic indicatrix - doar direcția în lungul căreia undele luminoase oscilează într-o anumită secțiune a cristalului. Forma indicatorului depinde de simetria cristalului.
Indicator optic de cristale cristaline cristaline
Proprietățile optice ale cristalelor cristalului cristal al căror indice de refracție este constantă sunt caracterizate printr-o indicatoare care are forma unei sfere cu o rază proporțională cu valoarea indicelui de refracție.
Indicator optic de cristale de sinteze medii
Pentru cristalele de sincronizare mijlocie, indicatorul optic are forma unui elipsoid de revoluție a cărui axă de rotație corespunde unui indice de refracție care coincide cu direcția unității din cristal. Principiul construirii unei indicatoare optice pentru cristalele sistemului mediu poate fi considerat folosind exemplul unui cristal tetragonal.
Diagrama (figura 1, a) prezintă razele S1, S2, S3. care se încadrează pe fețele diferite ale cristalului, unde sunt reprezentate vectorii, în direcția în care apar oscilații ale undelor luminoase care trec printr-o anumită față. Lungimile vectorilor sunt proporționale cu magnitudinea indicilor de refracție pentru direcțiile corespunzătoare.
Ray S1. de-a lungul direcției unității L4. va întâlni în calea sa baza prismei, care se caracterizează prin egalitatea segmentelor unității ax = ay. Prin urmare, vectorul undei luminoase corespunde razei S1. trecând prin cristal, va oscila în toate direcțiile cu aceeași viteză și același indice de refracție. Nu există aici birefringență și, prin urmare, cifra care prezintă modificarea indicelui de refracție pentru secțiunea transversală luată în considerare este un cerc cu o rază n0.
Fig. 1 - Principiul indicatrix optice: și - direcția posibilă a oscilațiilor undelor de raze care călătoresc perpendicular pe diferitele fețe ale unui cristal tetragonală; b este o figură spațială care reflectă modificarea indicilor de refracție într-un cristal tetragonal.
Cristal optic uniaxial
In cristale de sisteme intermediare, cum ar fi casiteritul (n0 = 2,001 și ne = 2,098), se extinde în toate direcțiile la aceeași viteză, iar al doilea se schimbă viteza în funcție de direcția de birefringență la una dintre cele două valuri de lumină plane polarizate. Primul se numește un val obișnuit și corespunde indicelui de refracție n0. care are o valoare constantă pentru toate direcțiile din cristal. Un val care își schimbă viteza în funcție de direcție se numește extraordinar și corespunde indicei de refracție ne. a căror valoare este diferită pentru diferitele direcții.
Din rapoartele relative ale magnitudinilor indicelui de refracție n0 și ne. cristalul nostru este optic negativ.
Cristalele optic negative sunt considerate a fi cele pentru care ne
Axa optică este direcția în care nu există nici un fascicul de refracție dublă. Lumina se propagă cu o viteză de undă obișnuită, și, prin urmare, indicele de refracție în direcția axei optice este întotdeauna (indiferent de semnul cristalului) va fi egal cu n0. În toate direcțiile cristalului indicelui de refracție corespunzător val extraordinar este intermediară între ne și valoarea n0 n'e notată. Între direcția de oscilație luminii și magnitudinea indicelui de refracție pentru fiecare material există o dependență. Pentru a lega aceste două proprietăți, se construiește o suprafață auxiliară, denumită indicatorul optic. Optic indicatrix - sprijinirea suprafeței construite pe valorile indicilor de refracție, depus în direcția de oscilație a vectorului electric al respectivului val de lumină, perpendicular pe direcția de propagare a aceluiași val.
Astfel, indicatorul este o reprezentare spațială a proprietăților optice ale cristalelor care leagă două proprietăți optice importante - indicele de refracție și direcția oscilației luminii pentru același val.
Indicatrix de cristale uniaxiale optice.
Pentru construcție este necesar să se cunoască direcția undelor luminoase obișnuite și extraordinare pentru toate direcțiile din cristal și să se ia în considerare și poziția optică. Prin oscilații undele luminoase extraordinare sunt realizate în secțiunea principală a cristalului, iar unda oscilație obișnuită - într-un plan perpendicular pe axa optică.
Secțiunea principală a cristalului este secțiunea transversală care trece prin axa optică și fasciculul incident. Indicatorul unui cristal optic pozitiv, a cărui stare este ne> n0. are forma unui elipsoid de revoluție alungit de-a lungul axei optice.
Indicatorul uniaxial are următoarele elemente:
două axe ale indicatorului Ne și N0. care corespund celor doi indici de refracție principali ne și n0;
o axă optică; direcție în cristal. în care nu apare nici o birefringență. Axa optică coincide întotdeauna cu axa indicatorului Ne;
o secțiune circulară cu raza N0. perpendicular pe axa optică. Această secțiune transversală este izotropică optic.
Un număr nesemnificativ de secțiuni principale care trec prin axa optică, care va avea forma unei elipse cu semiaxele Ne și N0.
Orice secțiune intermediară trasată prin centrul elipsoidului va fi, de asemenea, o elipsă a cărei semi-axă este N0. iar cealaltă va avea o valoare variabilă Ne mai mică decât N0.
Se obișnuiește a indica cel mai mare indice de refracție prin ng. și cel mai mic np. În cazul nostru: ne = ng și n0 = np
axa indicatrix Mai târziu, spre deosebire de indicii de refracție corespunzătoare vor fi notate cu Ne, și N0 sau Ng și Np
Indicatrix optic pentru a determina mărimea și direcția indicilor de refracție ai oscilatii optice pentru orice direcție dată de propagare a undei de lumină în cristal, adică, practic pentru orice tăietură a cristalului din secțiune.
Descrierea orientării secțiunilor.
tăiată perpendicular pe axa optică a unui cristal uniaxial
A) în lumină paralelă cu nicolii încrucișați, mineralul are cea mai mică culoare de interferență (aproape negru);
B) nu se estompează și nu este luminată
B) pleichroicul mineral colorat
În secțiunea perpendiculară pe axa optică a mineralelor uniaxiale în lumină convergent cu Nicols incrucisate vazut model de interferență foarte caracteristic: o cruce neagră pe un fond de inele concentrice egal colorate (isocromatica), modelul de interferență care se ridica in mod natural dinspre centru spre periferia câmpului vizual. Ramurile crucii sunt situate strict paralele cu direcțiile de oscilații trecute de către nicole, adică firele crucii. Atunci când masa de microscop este rotită, nu apar schimbări în figura de interferență (crucea rămâne staționară).
Determinarea mărcii optice pe secțiunea perpendiculară pe axa optică a unui cristal uniaxială, realizate folosind gips sau compensatorului „roșu“. Atunci când se administrează compensatorului în zonele I și III pătrate observat creșterea culorii interferență a doua ordine albastru, deoarece Np compensatorul coincide cu Ne adică cu Np a cristalului și Ng a compensatorului cu nr, adică cu Ng de cristal. În pătratele II și IV culoarea este redusă la galbenul primei ordini, deoarece Np a compensatorului coincide cu nr, adică cu Ng de cristal și Ng a compensatorului cu Ne ie. cu cristal Np.
secțiune paralelă cu axa optică a unui cristal uniaxial
a) în lumină paralelă cu nicolii încrucișați, mineralul are o culoare maximă de interferență;
b) când masa de microscop este rotită la 360 de grade, tăietura se estompează de 4 ori și este de 4 ori luminată;
c) mineralul colorat este cel mai pleocrotic.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: