Изучение кристаллов с помощью поляризационного микроскопа.

1.Исследование кристаллов в параллельном свете с одним поляризатором.

Форма. при исследовании в шлифе эта задача осложняется тем, что здесь наблюдается только случайные плоские сечения, на основании которых следует судить о форме минеральных зерен.

Спайность – это способность минерала раскалываться по определенным кристаллографическим плоскостям, соответствующим плоским сеткам пространственной решетки. В шлифе спайность наблюдается в виде серий трещин, пересекающих минерал.

Цвет зависит от его способности поглощать и отражать волны определенной длины из состава сложного белого цвета. В шлифе обычно окрашены в зеленые, бурые, коричневые тона. В изотропных минералах цвет и его интенсивность постоянны в любом направлении. В анизотропных минералах цвет и его интенсивность изменяется в зависимости от направления колебания световой волны, проходимой через кристалл. Это явление называется плеохроизм. Свойства, обусловленные величиной n. рельеф - кажущийся выпуклость минерал, обусловленной наличием вокруг наблюдаемого зерна темной каймы.

Шагреневая поверхность - кажущаяся мелкая бугристость на поверхности минерала

Световая полоска Бекке - световая полоска на границе твердого и жидкого вещества, ясно распознаваемая при средних увеличениях микроскопа. Если перемещать трубу микроскопа вверх, то полоска Бекке смещается в сторону среды, обладающей более высоким n и наоборот. Точность определения n 0,003.

2.Исследование кристаллов в параллельном свете при скрещенных николях.

Учитывая необходимость понимать оптические явления, наблюдаемые в минерале при скрещенных николях, можно сделать вывод: минерал в анизотропном сечении при повороте столика микроскопа на 360 градусов четыре раза погасает и четыре раза приобретает некоторую интерференционную окраску. Момент погасания свидетельствует о том, что направления, вдоль которых минерал пропускает световые колебания, совпадает с направлением колебаний поляризатора и анализатора.

Силы двойного лучепреломления минерала.

При прохождении через анизотропный кристалл луч распадается на два, которые приобретут различные скорости и поэтому луч, имеющий большую скорость, обгонит луч с меньшей скоростью на некоторую величину разности хода. Разность хода пропорциональна длине пути, который пройдут лучи в кристалле. Двупреломление минерала обуславливает появление определенного оптического эффекта, называемого интерференционной окраской минерала. Причина интерференционной окраски заключается в следующем: если из одного источника света в одном и том же направлении идут два луча, волны которых имеют одинаковую длину и поляризованы в одной плоскости, то происходит их взаимодействие (интерференция). Результат интерференции зависит от разности фаз и от амплитуды колебаний волн. В сложном белом свете, который используется при исследовании шлифов, интерференционные явления приводят к появлению цветных Эффектов, называемых интерференционной окраской - свойство, которое используется для приближенного определения величины двойного лучепреломления минерала в наблюдаемом сечении.

Определение двупреломления производится с помощью цветной номограммы Мишель - Леви.

График изменения двупреломления выражается наклонной прямой, которая представляет собой геометрическое место точек одинаковой силы двупреломления, связывающей две величины: разность хода и толщину пластинки. На номограмме по оси х откладывается толщина шлифа в миллиметрах, по оси у откладывается разность хода в миллимикронах. Радиальные прямые, расходящиеся из нулевой точки, дают величины двупреломлений, числовые значения которых нанесены вдоль верхнего и правого края номограммы.

3.Оценка толщины шлифа.

Оценка производится по цветам интерференции кварца и плагиоклаза. Оба минерала при нормальной толщине шлифа (около 0.03мм) в сечениях, близких к главному имеют белые цвета интерференции.

Определение порядка цветов интерференции:

• Способ по каемкам. В шлифе выбирают зерно исследуемого минерала, периферическая часть которого скошена на клин. В пределах скоса толщина пластинки переменная, и следовательно переменная разность хода, что указывает на появление цветных каемок, которые представляют собой последовательную смену цветов интерференции от низких цветов первого порядка в тонкой периферической части зерна, к более высоким в его внутренней части. сопоставляя чередование цветов в каемках с цветной номограммой легко прийти к выводу о порядке цвета интерференции в центральной части исследуемого зерна. Чем круче скошено зерно, тем уже цветные каемки. Если край зерна вертикален, каемки отсутствуют.

• Способ с помощью компенсатора - прибора, измеряющего разность хода интерферирующих волн и этим понижающего или повышающего интерференционную окраску минерала. Компенсаторы делают с постоянной и переменной разностью хода. Компенсатор представляет собой пластинку, вырезанную из монокристалла кварца.

Параллельно его оптической оси. В этом сечении двупреломление кварца равно 0.009. что при толщине пластинки 0.06мм дает разность хода в 550 миллимикрон, а цвет интерференции - фиолетовый, отвечающий границе первого и второго порядка. При повышении разности хода этот цвет переходит в синий, при понижении - в красный.

Компенсатор с переменной разностью хода представляет собой кварцевый клин, вырезанный из монокристалла кварца параллельно оптической оси. Изменение толщины клина приводит к изменению разности хода от толстого к тонкому и следовательно к постепенной смене цветов интерференции в полном соответствии с номограммой Мишель-Леви.

Правила компенсации:

Если над минералом поместить компенсатор так, чтобы одноименные оси оптической индикатрисы минерала и компенсатора оказались параллельны, то разность хода будет равно сумме разности хода минерала и компенсатора, соответственно цвета интерференции повысятся. В случае перекрещенного положения осей индикатрис минерала и компенсатора окончательная величина разности хода будет равна разности хода минерала и компенсатора, то в этом случае будет происходить понижение цветов интерференции. При равенстве разности хода минерала и компенсатора суммарная разность будет равна нулю. наступает полная компенсация и зерно становится темным.