Klasse Hinweise
- Siehier einige Mineralien optische Eigenschaften bewertet und einige Mineralien in dünner Schnittansicht (in der Ebene und gekreuztes polarisiertes Licht)
Die petrographische (polarisierendes) -Mikroskop
Grundlegende Eigenschaften der Mineralien unter planar polarisiertem Licht
Transparenz
Der Großteil der Mineralstoffe sind für Licht transparent in dünnen Abschnitt mit Ausnahme der metallischen Mineralien, die lichtundurchlässig sind.
Die Form der Kristalle und die Anordnung der Spaltebenen innerhalb sie sind nützlich für die Identifizierung.
Einbeziehungen
Einige Mineralien enthalten oft kleinere Einschlüsse von anderen Mineralien.
Alle anderen Mikroskop bezogenen Eigenschaften verwendet Mineralien in dünnen Abschnitt zu identifizieren, beziehen sich auf die Brechung von Licht durch Kristalle übertragen.
Lichtverhalten
Sichtbares Licht ist ein Teil des elektromagnetischen Spektrums. Ausgestrahlte Licht durch ein Objekt bewegt sich in einer geraden Linie ab und schwingt senkrecht zur Richtung ihrer Vermehrung (in alle Richtungen) in einer transversalen Wellenbewegung. Licht, als eine Welle fährt, eine Wellenlänge (L) durch den Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Wellenbergen definiert (oder Mulden) und einer Fahrgeschwindigkeit (c, die Lichtgeschwindigkeit). Die Anzahl der Wellen einen festen Punkt pro Sekunde (eine Funktion seiner Geschwindigkeit), die definiert die Frequenz des Lichts (f = c / L).
Sichtbares Licht besteht aus allen Wellenlängen zwischen 0,0004 (violett) und 0,0007 cm (rot), einem sehr engen Bereich in dem gesamten elektromagnetischen Spektrum (Wellenlängen zwischen 0,0000000001 und 1000 cm). Diese unterschiedlichen Wellenlängen des Lichts, die verschiedenen Farben erzeugen, wie visuell durch unsere Augen wahrgenommen. Farbe ist das Ergebnis der Empfindungen, die durch unterschiedliche Lichtwellenlängen auf Pigmente, die in der Netzhaut unserer Augen erzeugt. Die drei Hauptpigmente in dem Zapfen unseres Auge # 146; s Retina individuell auf die unterschiedlichen Wellenlängen des sichtbaren Spektrums von Licht reagieren. Absorption in diesen drei Pigmenten ist der grundlegende Mechanismus der Farbempfindung, daß die Gesamtempfindung Farbe mit den Absorptionseigenschaften dieser Pigmente zusammen wirkenden zugeordnet ist.
Lichtbrechung in Mineral
Wenn Licht mit einer Mineral Teil davon trifft von der Oberfläche des mineralischen reflektiert und ein Teil des Lichts tritt in das Mineral (Kristallgitter). Licht, das in den Kristall aus einem weniger dichten Medium, wie Luft, eine Änderung in seinem ursprünglichen Pfad oder Kreuzungs erfährt (der einfallende Lichtstrahlengang), durch die geordnete Anordnungen von Atomen innerhalb der Kristallstruktur, und ist somit verbogen oder gebrochen wird. Der Grad der Brechung (Biegen) des einfallenden Lichtstrahls abhängig von der Geschwindigkeit des Lichtstrahls und dem Winkel des einfallenden Strahls. Im allgemeinen Je größer die Differenz der Geschwindigkeit des Lichtstrahls in Luft im Vergleich zu dem Kristall, desto größer ist die Brechung (Biegen) des Lichtstrahls durch das Mineral aus seinem ursprünglichen Weg. Wie oben erwähnt, wird das Verhalten von Licht mit einem Kristall Eingabe grundlegend durch die Kristallstruktur gesteuert. Die interne Symmetrie eines Kristalls hängt von der Orientierung der Atome. Die Anordnung der Atome bestimmt, wie Licht in Wechselwirkung mit dem Kristall, der die Menge Brechungs bestimmen, die Erfahrungen, während Licht durch den Kristall zu übertragen oder dem Brechungsindex (RI) des Kristalls. Daher Mineralien können durch ihren Brechungsindex oder -indizes (wenn doppelt brech) identifiziert werden.
Der Brechungsindex (n) eine Substanz ist definiert als:
wobei v die Lichtgeschwindigkeit in einem Vakuum (oder Luft) und V die Geschwindigkeit des Lichts in der Substanz. Es wird angenommen, dass der Brechungsindex von Licht in Luft im Wesentlichen als Vakuum gleich ist, = 1 (Wasser hat einen Brechungsindex von 1,33, Petro slide Befestigungsverbindung, Kanadabalsam, hat einen Brechungsindex von 1,54).
Licht verlangsamt, wenn es ein Mineral kommt, so dass der Brechungsindex wird immer größer als 1. Die meisten Mineralien Brechungsindizes mit Werten zwischen 1,50 und 1,80 haben.
Isotrope Kristalle (jene mit dem kubischen Kristallsystem gehören) hat nur ein Brechungsindex (siehe Erklärung unten). Unter planar polarisiertem Licht Kristalle, die einen RI aufweisen, die als der dünne Abschnitt Befestigungsverbindung (Kanadabalsam) verschieden ist, wird Relief haben gesehen werden. Je größer der Unterschied zwischen dem RI des Minerals und der Montageverbindung, desto mehr wird das Relief sichtbar. Ein Becke-Linie Test kann verwendet werden, um festzustellen, ob das Mineral RI größer ist als der Kanadabalsam RI.
A Becke Linie ist ein Band oder Rand des sichtbaren Lichts entlang einer grain / Kristallgrenze in linear polarisiertes Licht. Es ist am besten mit Hilfe der Zwischenleistungslinse (in einigen Fällen oder niedrige Leistung) zu sehen ist, auf dem Rand des Korns.
Becke Line Test
Wenn eine Mineralkorn unscharf gemacht wird, indem die Phase des Mikroskops Absenken am Rande des Mineralkorn und bewegt sich zu dem Medium mit höheren Brechungsindex bildet eine schmale Lichtlinie. Wenn die Becke-Linie das Mineralkorn bewegt sich in, dann hat das Mineral eine höhere RI als die Flüssigkeit. Der einzige Brechungsindex ist von Bedeutung für isotrope Mineralien.
Bestimmung einer Mineral # 146; s RI kann durch Anbringen der Folie in Flüssigkeiten (Öl) mit unterschiedlichen RI-Werten und Bestimmen (unter Verwendung des Becke Leitungstest), die Flüssigkeit (mit kalibrierten RI), um das Mineral # 146 gemacht werden; s RI ist die meisten eng aufeinander abgestimmt. Sehr genaue Brechungsindex-Bestimmungen von Mineralien werden durchgeführt, mit monochromatischem Licht und einer Vorrichtung mit einem Refraktometer genannt.
Isotrope Mineralien bleiben dunkel (ausgestorben) in allen Positionen unter polarisiertem Licht gekreuzt, die aus anisotropen Mineralien in dünnem Abschnitt sie leicht zu unterscheiden, macht. Unter bestimmten Bedingungen einige einachsigen anisotropen Mineralien zeigen Lichtextinktion (dunkel bleiben in einigen Positionen) unter polarisiertem Licht gekreuzt.
Der Winkel zwischen einem Lichtstrahl (ordentlicher oder außerordentlicher) Schwingungsrichtung und einer bestimmten kristallographischen Richtung (Spaltung oder Kristallfläche in dünnem Abschnitt identifiziert) wird der Löschwinkel genannt. Die Löschwinkel eines Minerals wird durch erste Drehen des Minerals in einer Extinktionsposition dann Drehen des Mineral (durch Drehen der Bühne), bis die identifizierbare kristallographische Merkmal (Spaltung oder Kristallfläche) parallel zu dem Polarisator und Analysator Schwingungsrichtungen (wie angegeben gefunden durch die okulare Fadenkreuz). Der Winkel der Extinktion ist der Winkel zwischen der Position des Mineral Extinktion und dem Polarisator (oder Analysator). Wenn der Winkel zwischen der kristallographischen Eigenschaft und dem Polarisator (oder Analysator) Schwingungsrichtungen gleich Null ist, ist das Mineral zu dem geraden Extinktion aufweist. Wenn der Winkel nicht Null ist, ist das Mineral zu dem geneigten Extinktion aufweist.
Der Löschwinkel kann ein wichtiges Unterscheidungszeichen für verschiedene Mineralien sein. Allerdings ist es wichtig zu beachten, dass Körner des gleichen Minerals, in verschiedenen Orientierungen, verschiedene Arten vom Aussterben bedroht zeigen. Wenn geneigt Aussterben für die meisten der Körner Mineral gezeigt wird, ist es sinnvoll, die maximale Löschwinkel gezeigt zu beachten.
In der Regel gehören, Mineralien zu den vier-, sechs-, trigonal oder orthorhombische Kristallsystemen werden gerade vom Aussterben zeigen. Mineralien, die zu den monoklin und triklin Systeme zeigen in der Regel geneigt vom Aussterben bedroht.
Twinning ist ein wichtiges Merkmal des Plagioklas feldpars die oft ein gestreiftes Muster in dünnem Abschnitt zeigen. Der Kristall in dünnem Abschnitt beobachtet in Ausrichtung, die abwechselnd schwarz und weiß schmale Lamellen haben. Diese wird verursacht durch Lamellen von einer Ausrichtung (die schwarzen Lamellen) in einer Auslöschungsstellung befindet, während die andere (die weißen Lamellen) nicht.
Mehr über Uniaxiale und Biaxial Anisotrope Minerals
Anisotroper Mineralien sind in zwei Gruppen unterteilt: einachsige und zweiachsige.
Hexagonal und tetragonalen Kristallsystem Mineralien sind durch zwei oder drei gleiche (in der Länge) Kristallachsen (a-Achse) in der Ebene senkrecht zur optischen Achse (c-Achse) eine unterschiedlichen Länge charakterisiert (größer oder kleiner als die a-Achse ). Die Brechungsindizes der ordentlichen und außerordentlichen gebrochenen Strahlen von Mineralien in dieser Kristallsysteme werden von den beiden verschiedenen Kristallachsenlängen charakterisiert. In diesen Fällen, wo das Licht in einen ordentlichen und außerordentlichen Strahlen entlang von zwei Kristallachsen aufgeteilt wird, gibt es eine optische Achse, entlang der alle Lichtstrahlen mit der gleichen Geschwindigkeit fahren (Null Doppelbrechung), und daher sind diese anisotropen Mineralien bezeichnet werden als einachsige .
Orthorhombisch, monoklinen und triklinen Kristallsystem Mineralien haben drei Kristallachsen (a, b, c) ungleich lang. Der RI-Wert der Lichtstrahlen durch Mineralien in diesen Kristallsystemen gebrochen wird durch die drei verschiedenen Kristallachsenlängen charakterisiert. Beachte, dass in diesen Fällen Licht wird zu einem Zeitpunkt in Abhängigkeit von der Orientierung der mineralischen Kristallachse in dünnem Abschnitt entlang von zwei der drei möglichen Kristallachsen aufgespalten. Es gibt zwei Ebenen in diesen anisotropen Mineralien senkrecht zu der Lichtstrahlen Reise mit der gleichen Geschwindigkeit gebrochen (die gleiche RI), und daher zeigen Null Doppelbrechung (sie erscheinen dunkel unter gekreuzten polarisierten Licht, wenn sie gedreht). Diese anisotropen Mineralien, die zwei optische Achsen haben, werden als biaxial bezeichnet.
Mineralinterferenzfiguren werden durch Konvergieren von Licht (konoskopischen Licht) unter gekreuzten Polarisatoren hergestellt. Interferenzfiguren werden durch das Bertrand-Objektiv gelöst, die eine Sammellinse, die die Beobachtung der Interferenzfiguren projizierten auf die hintere Brennebene des Objektivs, und anschließend ermöglicht, nicht durch das hohe Leistungsziel gelöst.
Die Konvergenz von polarisiertem Licht mit den gleichen Wellenlängen destruktive Interferenz verursacht, wo das Licht parallel zu dem Mikroskop Polarisatoren ausgelöscht wird. Unter gekreuzten polarisierten Licht wird ein schwarzes Kreuz (Isogyre) Bild erzeugt wird.
Uniaxiale Mineralien orientiert mit ihren optischen Achsen senkrecht zur Ebene des dünnen Abschnitts anzeigen Isogyren zentriert. In anderen Fällen, in denen die Mineralien, sind so ausgerichtet betrachtet wird, daß ihre optischen Achsen in einem Winkel zur Ebene des dünnen Abschnitts sind, erscheinen die Isogyren unzentrierten.
Biaxial Mineralien (mit zwei optischen Achsen) unter konoskopischen Licht betrachtet produzieren auch Isogyre Interferenzfiguren. Jedoch trennen biaxialen mineral Isogyren in zwei hyperbolischen Isogyren als Bühne des Mikroskops gedreht wird. Der Winkel zwischen den beiden optischen Achsen eines zweiachsigen anisotropen Minerals ist der optische Winkel (2V). Ein biaxiale Mineral hat einen spitzen Winkelhalbierenden (eine Ebene, die den spitzen Winkel halbiert optic) und einen stumpfen Winkelhalbierenden (eine Ebene, die den stumpfen Winkel optic halbiert).
Mineral Optische Zeichen
Wenn der ordentliche Strahl eines einachsigen Mineral bestimmt eine größere Geschwindigkeit als der außerordentliche Strahl haben, ist das Mineral gesagt sein uniaxialen positiven und negativen einachsigen wenn der außerordentliche Strahl bestimmt ist, die größere Geschwindigkeit zu haben.
Die meisten einachsigen Mineralien haben ein negatives optischen Zeichen.
Biaxial Optische Zeichen
Die optischen Zeichen eines biaxialen mineral sind am einfachsten mit Hilfe von Zubehörplatten, um zu bestimmen, wenn beide (die akute Winkelhalbierenden Interferenzfigur) oder nur eine der optischen Achse Figuren (Isogyren) für das Mineral beobachtet.
Per Definition haben die Geschwindigkeit aller Lichtstrahlen entlang einer optischen Achse bewegt wird eine konstante Geschwindigkeit. Für ein negatives biaxiale mineral ist die Geschwindigkeit der Lichtstrahlen in der akuten Winkelhalbierenden Ebene langsamer ist als die Geschwindigkeit der Lichtstrahlen in der stumpfen Winkelhalbierenden Ebene des minerals reisen. Wenn eine Gipsplatte (mit langsamem Strahl parallel zu der stumpfen optic Ebene) in den Weg des Lichtes von einem negativen biaxialen mineral Schwelle eingefügt ist die langsame Richtung der Platte in Position ist, auf die langsame Richtung des Minerals senkrecht (Mitfahrzentrale die akute Winkelhalbierenden-Ebene). In diesem Fall reduziert sich die Gipsplatte, die Störung (Subtraktion) auf den sich langsam bewegenden Lichtstrahlen und eine gelbe Farbe ist auf der konvexen Seite der Isogyre hergestellt. Einsetzen eines Gipsablageplatte in dem Lichtweg eines biaxialen positiven mineral führt zur Herstellung einer blauen Farbe auf der konvexen Seite der Interferenz Isogyren.
Optische Mineralogie Referenzen
Shelley, D. Manual of Optical Mineralogie. Elservier, Amsterdam (1981). 239 pp.
Stoiber, R. E. und Morse, S.A. Mikroskopische Identifizierung von Kristallen. Krieger, New York. (1981). 278 pp.