јссоциаци€ Ёкосистема (сайт www.есоsystеmа.ru)







√Ћј¬Ќјя >>> ѕ–»–ќƒј –ќ——»» и ———– >>> ћ»Ќ≈–јЋџ » √ќ–Ќџ≈ ѕќ–ќƒџ

√отовый экологический урок "ћор€ –оссии: сохранение морских экосистем" в интерактивной форме познакомит школьников с мор€ми и научит мудро распор€жатьс€ дарами природы:
√отовый экологический урок проекта Ёко ласс и WWF ћор€ –оссии: сохранение морских экосистем - перейти на сайт

√лавна€
English
Ѕиологический кружок ¬ќќѕ
  √остю кружка
  ѕланы кружка
  Ёкспедиции и выезды
  »сследовательска€ работа
  ѕрограмма "Parus"
  »стори€ кружка
   онтакты кружка
ѕолевой центр
  ‘отогалере€
  Ћетопись биостанции
  —татьи о биостанции
  »сследовательские работы
”чебные программы
  ѕолевые практикумы
  ћетодические семинары
  ¬ебинары
  »сследовательска€ работа
  ѕроектна€ де€тельность
  Ёкспедиции и лагер€
  Ёкологические тропы
  Ёкологические игры
  ѕубликации (статьи)
ћетодические материалы
  Ќагл€дные определители
   арманные определители
  ќпределительные таблицы
  Ёнциклопедии природы –оссии
   омпьютерные определители
  ћобильные определители
  ”чебные фильмы
  ћетодические пособи€
  ѕолевой практикум
ѕрирода –оссии
  ћинералы и горные породы
  ѕочвы
  √рибы
  Ћишайники
  ¬одоросли
  ћохообразные
  “рав€нистые растени€
  ƒеревь€ и кустарники
  ягоды и сочные плоды
  Ќасекомые-вредители
  ¬одные беспозвоночные
  ƒневные бабочки
  –ыбы
  јмфибии
  –ептилии
  ѕтицы, гнезда и голоса
  ћлекопитающие и следы
‘ото растений и животных
  —истематический каталог
  јлфавитный каталог
  √еографический каталог
  ѕоиск по названию
  √алере€
ѕриродные ландшафты мира
  ‘изическа€ географи€ –оссии
  ‘изическа€ географи€ мира
  ≈вропа
  јзи€
  јфрика
  —еверна€ јмерика
  ёжна€ јмерика
  јвстрали€ и Ќова€ «еланди€
  јнтарктика
–ефераты о природе
  √еографи€
  √еологи€ и почвоведение
  ћикологи€
  Ѕотаника
   ультурные растени€
  «оологи€ беспозвоночных
  «оологи€ позвоночных
  ¬одна€ экологи€
  ÷итологи€, анатоми€, медицина
  ќбща€ экологи€
  ќхрана природы
  «аповедники –оссии
  Ёкологическое образование
  Ёкологический словарь
  √еографический словарь
  ’удожественна€ литература
ћеждународные программы
  ќбща€ информаци€
  ѕолевые центры (¬еликобритани€)
  ћеждународные экспедиции (—Ўј)
   урс полевого образовани€ (—Ўј)
  ћеждународные контакты
»нтернет-магазин
   арманные определители
  ÷ветные таблицы
   омпьютерные определители
  Ёнциклопедии природы
  ћетодические пособи€
  ”чебные фильмы
   омплекты материалов
 онтакты
  √остева€ книга
  —сылки
  ѕартнеры
  Ќаши баннеры
   арта сайта

Ёкологический ÷ентр Ёкосистема на Facebook Ёкологический ÷ентр Ёкосистема ¬ онтакте

ётуб канал Ёкосистема YouTube EcosystemaRu

—качать приложени€ Ёкосистемы Ёко√ид из магазина Google Play / Play Market
—качать приложени€ Ёкосистемы Ёко√ид из AppStore / iTunes
¬идео-360 по экологии на нашем Youtube канале


≈сли ¬ам понравилс€ и пригодилс€ наш сайт - кликните по иконке "своей" социальной сети:

ќбъ€влени€:

јгроЅио‘ерма Ђ¬елегожї в ѕодмосковье приглашает!
ѕринимаютс€ организованные группы школьников и родители с детьми (от 12 до 24 чел.) по учебно-познавательной программе "¬ведение в природопользование" ѕодробнее >>>

Ѕиологический кружок ¬ќќѕ приглашает!
Ѕиологический кружок при √осударственном ƒарвиновском музее г.ћосквы (м.јкадемическа€) приглашает школьников 5-10 классов на зан€ти€ в музее, экскурсии по вечерам, учебные выезды в природу по выходным и дальние полевые экспедиции в каникулы! ѕодробнее >>>

Ѕесплатные экскурсии в музей ѕи€вки!
ћеждународный ÷ентр ћедицинской ѕи€вки приглашает посетить музей и узнать о пользе и вреде пи€вок, их выращивании, гирудотерапии, лечебной косметике и многом другом... ѕодробнее >>>

јтлас-определитель 'ѕтицы –оссии' дл€ iPhone и iPad: загрузить из AppStore (iTunes) бесплатно

«десь может быть бесплатно размещено ¬аше объ€вление о проводимом ¬сероссийском конкурсе, —лЄте, ќлимпиаде, любом другом важном меропри€тии, св€занном с экологическим образованием детей или охраной и изучением природы. ѕодробнее >>>

ћы публикуем на нашем сайте авторские образовательные программы, статьи по экологическому образованию детей в природе, детские исследовательские работы (проекты), основанные на полевом изучении природы. ѕодробнее >>>



яндекс.ћетрика



[ sp ] : ml об : { lf }

ѕожалуйста, ставьте гиперссылку на сайт www.ecosystema.ru если ¬ы копируете материалы с этой страницы!
¬о избежание недоразумений ознакомьтесь с правилами использовани€ и копировани€ материалов с сайта www.есоsystеmа.ru
ѕригодилась эта страница? ѕоделитесь ею в своих социальных сет€х:

ћинералы и горные породы –оссии и ———–

<<< ќптические свойства | —одержание | —обственно оптические свойства >>>

ћќ–‘ќЋќ√»„≈— »≈ ќ—ќЅ≈ЌЌќ—“» ћ»Ќ≈–јЋќ¬
ќптические свойства

 ристаллооптические свойства

ћинералы (точнее, их кристаллы) раздел€ютс€ на две большие группы: оптически изотропные и оптически анизотропные.

  первой группе относ€тс€ минералы кубической сингонии. ¬ высокосимметричных кристаллах кубической сингонии атомы, ионы и другие составл€ющие их частицы равномерно распределены в трех взаимно перпендикул€рных направлени€х, и потому световой луч распростран€етс€ в них во все стороны с одинаковой скоростью. —оответственно эти кристаллы имеют один показатель преломлени€, представл€ющий собой величину, обратную скорости распространени€ светового луча в какой-либо среде.

ѕоказатель преломлени€ любой оптически прозрачной среды измер€етс€ по отношению к показателю преломлени€ воздуха, равному 1,0003 и обычно без особой погрешности принимаемому за единицу Ч показатель преломлени€ пустоты. ѕоэтому определ€емые экспериментально значени€ показателей преломлени€ прозрачных сред, в том числе и кристаллов, практически можно считать абсолютными.

ѕомимо кристаллов кубической сингонии оптически изотропными €вл€ютс€ аморфные вещества, включа€ опал, €нтарь, аллофан и другие минералоиды, а также стекла. ќни тоже характеризуютс€ одним показателем преломлени€.

ѕравда, у некоторых оптически изотропных минералов с высоким светопреломлением (например, у алмаза) бывает резко выражена дисперси€ света, а точнее Ч дисперси€ показателей преломлени€ лучей видимого спектра, т.е. значени€ показателей преломлени€ световых лучей разного цвета (с разной длиной волны) значительно различаютс€.

ѕроход€ сквозь такие кристаллы, белый свет разлагаетс€ в радужный спектр, и в кристалле вспыхивают разноцветные блики или он даже рассыпает снопы цветных искр; этот эффект называетс€ "огнем", или "игрой", кристалла (в частности, драгоценного камн€).

явление оптической дисперсии вызывает необходимость раздельного определени€ показателей преломлени€ света с разной длиной волны даже дл€ оптически изотропных сред. —опоставление различных сред по оптической плотности, т.е. по величине показател€ преломлени€ (чем он выше, тем больше оптическа€ плотность среды) чаще всего производитс€ по показателю преломлени€, измеренному дл€ желтого света с длиной волны 589,3 нм, испускаемого парами натри€ (показатель преломлени€ дл€ натриевого света).

¬ нормальном случае (за исключением некоторых аномальных веществ, которых, впрочем, нет среди драгоценных камней, Ч а ведь именно дл€ них роль дисперсии наиболее значима) показатель преломлени€ повышаетс€ с уменьшением длины волны света, т.е. от красного кра€ видимого спектра к фиолетовому. — увеличением показател€ преломлени€ среды (кристалла) в целом возрастет, хот€ и нелинейно, углова€ ширина спектра, т.е. той радужной полоски, котора€ возникает вследствие разложени€ белого света при прохождении его через кристалл. ќна-то и служит выражением величины дисперсии, вызывающей си€ние и искрение алмаза и р€да других драгоценных камней: чем шире эта полоска, тем дисперси€ сильнее. Ќо это Ч чисто качественный подход, а такое важное свойство, как дисперси€, подлежит, разумеетс€, количественной оценке, котора€ давала бы возможность сравнивать числовые значени€ дисперсии разных минералов и синтетических кристаллов.

¬ цел€х унификации измерени€ дисперсии прин€то выражать ее в виде разности показателей преломлени€ световых лучей в стандартном интервале, соответствующем фраунгоферовым лини€м ¬ (686,7 нм) и G (430,8 нм) видимой части солнечного спектра; интервал B-G охватывает почти всю видимую часть спектра: лини€ ¬ лежит у его красного конца, лини€ G Ч у фиолетового.

ѕрактически же дисперси€ обычно измер€етс€ дл€ интервала 670,8-422,7 нм, ограниченного красной спектральной линией лити€ и фиолетовой Ч кальци€. Ќаибольший эффект дает дисперси€ света у бесцветных прозрачных кристаллов с высоким показателем преломлени€; у окрашенных камней даже высока€ дисперси€ менее заметна, хот€ все же, несомненно, делает их более привлекательными.

—реди бесцветных минералов максимальной дисперсией BG обладает алмаз (0,044), за ним следует циркон (0,039). Ќо надо сказать, что дл€ своего весьма высокого показател€ преломлени€, равного 2,42, алмаз имеет не столь уж большую дисперсию. ≈сть несколько минералов (гранат-демантоид, титанит, касситерит), значительно превосход€щих алмаз по величине дисперсии, хот€ у них показатели преломлени€ гораздо ниже. ќднако все эти минералы окрашены, а потому эффект "огн€" (игры камн€), обусловленный высокой дисперсией, у них не столь заметен как у алмаза.

«ато р€д бесцветных синтетических кристаллов Ч такие, как искусственный рутил TiO2, титанат стронци€ (фабулит), ниобат лити€ (линобат) или фианит (кубические ZrO2 и HfO2, стабилизированные Y2O3) имеют более высокую дисперсию, чем алмаз, и соответственно более сильную игру (огонь). ѕравда, большинство таких кристаллов (кроме фабулита и фианита) оптически резко анизотропны, что снижает возможность их использовани€ в качестве имитаций алмаза (при рассматривании таких ограненных камней в лупу их задние ребра дво€тс€).

 о второй группе оптически анизотропных минералов Ч относ€тс€ все представители средних и низших сингоний, т.е. абсолютное большинство минералов. ќптически анизотропные кристаллы обладают способностью пол€ризовать естественный свет, т.е. строго упор€дочивать и ориентировать в пространстве направление его колебаний. Ёта их способность есть ответна€ реакци€ атомов (ионов), слагающих кристалл, на воздействие, которое оказывает на них электрическое поле световых волн: ведь свет, как известно, Ч один из видов электромагнитных колебаний.

—ветовые лучи создают электрическое поле с очень высокой частотой колебаний: в диапазоне (4-7,5) * 1014 колебаний в секунду. ѕри столь высокой частоте энергетический импульс световых волн слишком мал, чтобы сдвинуть с места т€желые €дра атомов; они остаютс€ неподвижными, зато электронные оболочки атомов деформируютс€, пол€ризуютс€. “ака€ пол€ризаци€ атомов называетс€ электронной.

¬ свою очередь пол€ризованные атомы воздействуют на световые волны, пол€ризу€ проход€щие через кристалл лучи света и уменьша€ скорость его распространени€. „ем сильнее пол€ризованы атомы, тем скорость света в кристалле меньше, т.е. тем больше его показатель преломлени€. ¬ход€ в оптически анизотропный кристалл, луч света раздваиваетс€. ѕри этом в кристаллах средних и низших сингоний свет распростран€етс€ по-разному.

¬ кристаллах средних сингоний, имеющих, как мы уже знаем, одну кристаллографическую ось высшего пор€дка Ч тройную, четверную или шестерную Ч ориентированную вертикально (служащую осью с), световой луч раздваиваетс€ на два с разными свойствами. ќдин из них подчин€етс€ обычным законам преломлени€ света, т.е. имеет посто€нную скорость распространени€ во всех направлени€х в кристалле и, соответственно, посто€нный показатель преломлени€; иными словами, на его поведении оптическа€ анизотропность кристалла не сказываетс€. Ётот луч был назван ’.√юйгенсом (1678; опубликовано в 1690) "обыкновенным" (о). ƒругой же луч в разных направлени€х распростран€етс€ с различной скоростью, т.е. его показатель преломлени€ зависит от направлени€ в кристалле. “акой луч получил название "необыкновенного" (е).

Ќо в кристаллах средних сингоний есть одно направление, в котором раздвоени€ лучей не происходит. ≈сли пучок света распростран€етс€ вдоль главной кристаллографической оси, то все лучи пучка ведут себ€ как обыкновенные. Ёто направление, совпадающее в кристаллах средних сингоний с осью e, т.е. с их единственной кристаллографической осью высшего пор€дка (L3, L4, L6), называетс€ оптической осью; соответственно такие кристаллы €вл€ютс€ оптически одноосными. ≈сли скорость распространени€ обыкновенного луча больше, чем необыкновенного (или, иными словами, показатель преломлени€ первого меньше, чем второго), то одноосный кристалл считаетс€ оптически положительным, при обратном соотношении скоростей Ч оптически отрицательным.

¬ оптически положительных одноосных кристаллах необыкновенный луч имеет наибольшую скорость, равную скорости луча обыкновенного, распростран€€сь вдоль оптической оси (оси с кристалла), Ч т.е. в том случае, когда он и ведет себ€ во всех отношени€х как обыкновенный луч. ¬ этом направлении переменный показатель преломлени€ необыкновенного луча понижаетс€ до своего минимального значени€, равного показателю преломлени€ обыкновенного луча. ј максимальное значение показател€ преломлени€ необыкновенного луча у оптически положительных одноосных кристаллов соответствует его распространению в плоскости, перпендикул€рной оптической оси (оси с кристалла); в этой плоскости скорость распространени€ необыкновенного луча посто€нна и в таких кристаллах минимальна.

¬ оптически отрицательных одноосных кристаллах наблюдаетс€, естественно, обратна€ картина: вдоль оси с (оптической оси) необыкновенный луч распростран€етс€ с наименьшей скоростью, т.е. имеет наибольший показатель преломлени€ (равный оп€ть-таки показателю преломлени€ обыкновенного луча), а в плоскости, перпендикул€рной оптической оси, Ч с посто€нной и максимальной скоростью, т.е. его показатель преломлени€ в этой плоскости Ч самый низкий по сравнению с показателем преломлени€ обыкновенного луча.

явление раздвоени€ светового луча в кристаллах с возникновением двух лучей, имеющих разные скорости распространени€, носит название "двойное лучепреломление", или (чаще употребл€емое) двупреломление. –азность показателей преломлени€ обоих лучей (ne-no дл€ положительных и no-ne дл€ отрицательных одноосных кристаллов, причем в первом случае принимаетс€ во внимание максимальное значение показател€ преломлени€ необыкновенного луча, а во втором Ч минимальное) характеризует силу двупреломлени€.

ƒвупреломление в спайном ромбоэдре исландского шпата (оптического кальцита)явление двупреломлени€ нагл€днее всего наблюдаетс€ на классическом примере исландского шпата Ч прозрачных крупных кристаллов кальцита (точнее, их спайных выколков по ромбоэдру). ≈сли положить спайный ромбоэдр исландского шпата на лист бумаги с каким-либо текстом или рисунком и посмотреть на них сквозь грань ромбоэдра, то мы увидим, что строки текста или линии рисунка раздваиваютс€, причем одна строка (лини€) располагаетс€ выше, друга€ Ч ниже (рис. 3.2); при повороте ромбоэдра верхнее изображение (создаваемое обыкновенными лучами) остаетс€ неподвижным, а нижнее вращаетс€ около него, поскольку оно создаетс€ лучами необыкновенными.

–ис. 3.2. ƒвупреломление в спайном ромбоэдре исландского шпата (оптического кальцита)

 альцит Ч одноосный оптически отрицательный минерал, и скорость распространени€ в нем необыкновенных лучей больше, чем обыкновенных; поэтому изображение, создаваемое первыми, располагаетс€ ниже, а создаваемое вторыми Ч выше. ≈сли же вырезать из исландского шпата пластинку, перпендикул€рную оси с, и погл€деть сквозь нее на тот же текст или рисунок, то никакого их удвоени€ или перемещени€ не наблюдаетс€: ведь вдоль оптической оси все лучи проход€т как обыкновенные.

ќднако, бросив косой взгл€д (под углом к направлению оси с), мы вновь обнаружим оба про€влени€ двупреломлени€. ј если пластинку вырезать параллельно оси с, так, чтобы луч зрени€ был ориентирован по направлению, ей перпендикул€рному, то, хот€ в этом случае и возникает удвоение изображени€ (причем максимальное), но располагаютс€ оба они строго одно над другим, т.е. перекрываютс€, и чтобы заметить удвоение, придетс€ оп€ть-таки изменить угол зрени€.

¬ количественном отношении двупреломление минералов удобно подраздел€ть на низкое (слабое) Ч менее 0,010; среднее Ч от 0,010 до 0,050; высокое (сильное) Ч от 0,050 до 0,10; и весьма высокое (очень сильное) Ч более 0,10.

 альцит обладает весьма высоким двупреломлением (0,172), благодар€ чему раздвоение изображени€ у исландского шпата и выражено столь резко. »з исландского шпата изготовл€ли (да и сейчас иногда изготовл€ют) пол€ризующие свет призмы (призмы Ќикол€, в обиходе Ч николи) дл€ исследовательских пол€ризационных микроскопов; впрочем, нынче дл€ этого чаще употребл€ют особые пленки Ч пол€роиды.

–азличи€ в свойствах обыкновенного и необыкновенного лучей вызываютс€ пол€ризацией света кристаллическим веществом. ќба луча €вл€ютс€ плоско пол€ризованными, т.е. колебани€ каждого из них локализованы в одной плоскости. Ќо у обыкновенного луча плоскость колебаний (плоскость пол€ризации) перпендикул€рна оптической оси (оси с) кристалла, а у необыкновенного Ч параллельна ей. — целью нагл€дно представить себе ход лучей света в кристаллах строитс€ вспомогательный геометрический образ Ч оптическа€ индикатриса; при ее построении в направлени€х, перпендикул€рных направлени€м распространени€ обоих пол€ризованных лучей, откладываютс€ отрезки, пропорциональные их показател€м преломлени€ (No и Ne).

ќптическа€ индикатриса одноосных кристаллов имеет форму эллипсоида вращени€ Ч слегка выт€нутого по вертикали (вдоль оси Ne) дл€ положительных или слегка сплюснутого (с короткой вертикальной осью Ne) дл€ отрицательных кристаллов (рис. 3.3.). ќптическую индикатрису представл€ют себе как бы вписанной или "встроенной" в кристалл таким образом, что вертикальна€ ось эллипсоида вращени€ (Ne) совмещаетс€ с осью с (оптической осью) кристалла. ѕерпендикул€рно ей располагаетс€ круговое сечение с радиусом No, что соответствует посто€нству показател€ преломлени€ обыкновенного луча в одноосных кристаллах.

ќптические индикатрисы одноосных кристаллов (эллипсоиды вращени€). а индикатриса оптически положительного кристалла; б индикатриса оптически отрицательного кристалла

–ис. 3.3. ќптические индикатрисы одноосных кристаллов (эллипсоиды вращени€). а индикатриса оптически положительного кристалла; б индикатриса оптически отрицательного кристалла.

¬ кристаллах низших сингоний оба луча, возникающие в результате пол€ризации проход€щего сквозь них света, оказываютс€ необыкновенными, но пол€ризованными во взаимно перпендикул€рных плоскост€х и с различными скорост€ми распространени€ в кристалле, т.е. с разными показател€ми преломлени€. ¬ таких кристаллах существуют не одно, а два направлени€, распростран€€сь вдоль которых световой луч не раздваиваетс€, Ч т.е. две оптических оси. ¬виду этого кристаллы низших сингоний называют оптически двуосными.

“рехосный эллипсоид—корости распространени€ обоих пол€ризованных лучей и, следовательно, их показатели преломлени€ различны в трех взаимноперпендикул€рных направлени€х. —оответственно оптическа€ индикатриса двуосных кристаллов имеет форму трехосного эллипсоида, главные оси которого обозначаютс€ Ng, Nm и Np (рис. 3.4).

¬ этой фигуре имеютс€ три плоскости симметрии, соответствующие трем главным сечени€м эллипсоида вход€щий в кристалл вдоль длинной оси Ng, раздваиваетс€; возникающие пол€ризованные лучи имеют показатели преломлени€ nm и np; если вход€щий луч параллелен короткой оси Np, то показатели преломлени€ пол€ризованных лучей будут ng и np; а если он параллелен средней оси Nm, то пол€ризованные лучи будут иметь показатели преломлени€ ng и np. ћерой силы двупреломлени€ двуосных кристаллов служит разность максимального и минимального показателей преломлени€: ƒ = ng-np.

–ис. 3.4. “рехосный эллипсоид

—ечение NgNp €вл€етс€ плоскостью оптических осей; последние лежат в этой плоскости, располага€сь симметрично относительно осей индикатрисы Ng и Np; иными словами, либо длинна€, либо коротка€ ось индикатрисы служат биссектрисами угла оптических осей (2 V).

¬еличина этого угла представл€ет одну из важнейших оптических констант оптически двуосных кристаллов. ≈сли биссектрисой острого угла 2V между оптическими ос€ми ("острой биссектрисой") €вл€етс€ Ng, кристалл считаетс€ оптически положительным; Np в этом случае играет роль "тупой биссектрисы", дел€щей пополам тупой угол между оптическими ос€ми.

Ќаоборот, в оптически отрицательных двуосных кристаллах острой биссектрисой служит Np, а тупой биссектрисой Ч Ng. ѕоскольку 2V прин€то измер€ть величиной того угла, который делит пополам Ng, у оптически положительных двуосных кристаллов 2V<90∞, а у отрицательных >90∞ (рис. 3.5). „то же касаетс€ средней оси индикатрисы Ч Nm, то она обычно играет роль так называемой оптической нормали Ч оси, перпендикул€рной плоскости оптических осей. ѕерпендикул€рно каждой из двух оптических осей располагаютс€ круговые сечени€ индикатрисы, радиус которых равен Nm. ƒл€ двуосных кристаллов измер€ютс€ и привод€тс€ в справочниках значени€ трех показателей преломлени€: ng, nm и np. ќптически положительные двуосные кристаллы характеризуютс€ соотношением ng-nm/nm-np>l, а оптически отрицательные ng-nm/nm-np< 1.

ќптические индикатрисы двуосных кристаллов, а - индикатриса оптически положительного кристалла; б - индикатриса оптически отрицательного кристалла.

–ис. 3.5. ќптические индикатрисы двуосных кристаллов, а Ч индикатриса оптически положительного кристалла; б Ч индикатриса оптически отрицательного кристалла.

ќптическа€ индикатриса ориентируетс€ в кристаллах ромбической сингонии так, что все три ее главные оси Ч Np, Nm и Np совпадают с кристаллографическими ос€ми а, b и с, причем с каждой из кристаллографических осей может совмещатьс€ люба€ из главных осей индикатрисы. —оответственно плоскость оптических осей может занимать одно из трех положений: параллельно 1-му (переднему) пинакоиду (001), 2-му (боковому) пинакоиду (010) или 3-му (базопинакоиду) (001).

¬ кристаллах моноклинной сингонии одна из осей индикатрисы (люба€) всегда совмещаетс€ с осью b; плоскость оптических осей либо параллельна боковому пинакоиду (010), если с осью b совпадает оптическа€ нормаль Nm, либо Ч если с осью b совмещена Ng или Np Ч эта ось будет лежать в плоскости оптических осей. „то же касаетс€ низкосимметричных триклинных кристаллов, то в них оптическа€ индикатриса может располагатьс€ в произвольной ориентировке, не контролируемой какими-либо кристаллографическими направлени€ми.

¬ажной диагностической константой оптически двуосных моноклинных и триклинных минералов €вл€етс€ также "угол погасани€" cNg (или cNp), характеризующий ориентировку оптической индикатрисы относительно кристаллографических осей; аналогичную роль играет определение знака удлинени€ ("главной зоны") сечени€ кристалла; эти определени€, однако, выполн€ютс€ в прозрачных шлифах (или иммерсионных препаратах) под микроскопом.

ќптически анизотропные кристаллы так же, как и изотропные, могут обнаруживать дисперсию света, подчас весьма сильную (например, у рутила, касситерита, титанита она много выше, чем у алмаза, а у циркона Ч лишь немногим ниже). Ќо у двупреломл€ющих минералов разные лучи могут про€вл€ть различную степень дисперсии; поэтому в справочниках дл€ них приводитс€ обычно максимальна€ величина дисперсии, далеко не всегда соответствующа€ наблюдаемой на практике.

 роме того, использование сильно двупреломл€ющих бесцветных или слабоокрашенных кристаллов в качестве имитаций алмаза затрудн€етс€ тем, что такую имитацию очень легко раскрыть: стоит лишь внимательно рассмотреть камень (в том числе и ограненный) под лупой Ч и у камней с высоким двупреломлением (типа циркона) становитс€ заметным раздвоение ребер задних граней (фасеток), чего никогда не бывает у кристаллов кубической сингонии, таких, как алмаз или искусственные драгоценные камни Ч фианит, фабулит (титанат стронци€), синтетические редкоземельные гранаты.

” многих кристаллов наблюдаетс€ также дисперси€ оптических осей и/или биссектрис (осей индикатрисы), про€вленна€ в разной степени, но дл€ некоторых минералов весьма характерна€; к сожалению, однако, увидеть ее можно только под микроскопом. “акого рода дисперси€ имеет своим следствием изменение величины угла оптических осей (2V) дл€ световых лучей с разной длиной волны; поэтому и значение 2V обычно даетс€ в справочниках дл€ того же натриевого света с длиной волны 589,3 нм.

 оснемс€, хот€ бы в самых общих чертах, интересного вопроса о св€зи кристаллооптических свойств с химическим составом и кристаллической структурой минерала.

 ак мы видели, эти свойства обладают резко выраженным векторным характером, а значит, должны обнаруживать зависимость от структурных особенностей кристаллов. „то же касаетс€ вли€ни€ состава минералов на их оптические свойства (прежде всего Ч на величину показателей преломлени€), то оно может быть охарактеризовано как суммарный эффект, оказываемый различными катионами и анионами.

—уществует целый р€д катионов, вхождение которых в минерал всегда повышает показатель (показатели) преломлени€.   их числу относитс€ прежде всего железо, причем как Fe2+, так и особенно Fe3+. ∆елезистые минералы всегда имеют более высокое светопреломление, чем их магнезиальные аналоги (например, члены изоморфных р€дов) или изоструктурные с ними минералы, не содержащие железа; например, в парах корунд Al2O3 Ч гематит Fe2O3 или бЄмит AlO(OH) Ч лепидокрокит y-FeO(OH) у железистых аналогов показатели преломлени€ много выше.

ѕовышают показатели преломлени€ также Ti4+ и Zr4+. Ќаоборот, такие катионы, как Ќ+ и ¬3+, всегда их понижают. Ќо особенно резко вли€ют на показатели преломлени€ в сторону понижени€ некоторые (наиболее мелкие) анионы, в частности F- и (ќЌ)-. ¬ то же врем€ крупные анионы, например, Cl- или Br-, способствуют повышению показателей преломлени€.

Ѕолее высокие значени€ показателей преломлени€ (при посто€нном составе) присущи, как правило, минералам с более плотной структурой (упаковкой атомов), т.е. с большим координационным числом катионов. “акие минералы обычно имеют и более высокую плотность. Ёто хорошо видно на уже знакомых нам примерах полиморфных модификаций: более т€желые из них имеют и большую оптическую плотность. “акое соответствие значений плотности и показателей преломлени€ наблюдаетс€, в частности, в р€дах андалузит-силлиманит-кианит, анатаз-брукит-рутил, кальцит-арагонит и др.  ак плотность, так и показатель преломлени€ NaCl выше, чем  —l.

Ќа величину двупреломлени€ оказывает большое вли€ние структурный мотив: сильно двупреломл€ют, например, многие минералы со слоистой (слюды, пирофиллит, тальк и др.) и субслоистой (кальцит, арагонит, титанит) структурой. ќднако у хлоритов двупреломление гораздо слабее, чем у слюд, вследствие того, что хлориты сильно гидратированы Ч обогащены гидроксилом (ќЌ)-.

¬ысоким двупреломлением характеризуютс€ также многие минералы с цепочечной (клинопироксены и амфиболы, рутил, касситерит и др.) и островной структурой (оливин, особенно фа€лит; циркон, ксенотим и др.).

Ќапротив, минералам с координационной, каркасной или кольцевой структурой более свойственно низкое или среднее двупреломление.

¬ целом можно сказать, что двупреломление у кристаллов тем сильнее, чем резче выражена их анизометричность, т.е. чем контрастнее про€влены различи€ в характере расположени€ атомов (прежде всего Ч в плотности их упаковки) по различным структурным направлени€м. „ем гуще расположены атомы (ионы) вдоль какого-то направлени€ в кристаллической решетке, тем меньше скорость распространени€ света по этому направлению (т.е. тем выше показатель преломлени€); и наоборот, вдоль направлени€ с разреженным расположением частиц свет распростран€етс€ с большей скоростью и, следовательно, показатель преломлени€ в этом направлении ниже.

<<< ќптические свойства | —одержание | —обственно оптические свойства >>>


ѕознакомитьс€ с изображени€ми и описани€ми других объектов природы –оссии и сопредельных стран - минералов и горных пород, почв, грибов, водорослей, лишайников, листостебельных мхов, деревьев, кустарников, кустарничков и лиан, трав€нистых растений (цветов), €год и других дикорастущих сочных плодов, водных беспозвоночных животных, насекомых-вредителей леса, дневных бабочек, пресноводных и проходных рыб, земноводных (амфибий), пресмыкающихс€ (рептилий), птиц, птичьих гнезд, их €иц и голосов, а также млекопитающих (зверей), - можно в разделе ѕрирода –оссии нашего сайта.

¬ разделе ѕрирода в фотографи€х размещены также тыс€чи научных фотографий грибов, лишайников, растений и животных –оссии и стран бывшего ———–, а в разделе ѕриродные ландшафты мира - фотографии природы ≈вропы, јзии, —еверной и ёжной јмерики, јфрики, јвстралии и Ќовой «еландии и јнтарктики.

¬ разделе ћетодические материалы ¬ы также можете познакомитьс€ с описани€ми разработанных экологическим центром "Ёкосистема" печатных определителей растений средней полосы, карманных определителей объектов природы средней полосы, определительных таблиц "√рибы, растени€ и животные –оссии", компьютерных (электронных) определителей природных объектов, полевых определителей дл€ смартфонов и планшетов, методических пособий по организации проектной де€тельности школьников и полевых экологических исследований (включа€ книгу дл€ педагогов " ак организовать полевой экологический практикум"), а также учебно-методических фильмов по организации проектной исследовательской де€тельности школьников в природе. ѕриобрести все эти материалы можно в нашем некоммерческом »нтернет-магазине. “ам же можно приобрести mp3-диски √олоса птиц средней полосы –оссии и √олоса птиц –оссии, ч.1: ≈вропейска€ часть, ”рал, —ибирь.

«агрузить приложени€ из магазина Google Play / Play Market

«агрузить приложени€ из AppStore / iTunes


Ёкологический ÷ентр Ёкосистема на Facebook Ёкологический ÷ентр Ёкосистема ¬ онтакте ётуб канал Ёкосистема YouTube EcosystemaRu —качать приложени€ Ёкосистемы Ёко√ид из магазина Google Play / Play Market —качать приложени€ Ёкосистемы Ёко√ид из AppStore / iTunes
ѕанорамный фильм по экологии (VR-360) на нашем Youtube канале


ѕоделитьс€/Share:
ќбращение с посетител€м сайта



: ml : [ stl ]
ѕорекомендуйте нас в "своих" социальных сет€х:
- share this page with your friends!


Ёкологический ÷ентр Ёкосистема на Facebook Ёкологический ÷ентр Ёкосистема ¬ онтакте ётуб канал Ёкосистема YouTube EcosystemaRu —качать приложени€ Ёкосистемы Ёко√ид из магазина Google Play / Play Market —качать приложени€ Ёкосистемы Ёко√ид из AppStore / iTunes
ѕанорамный фильм по экологии (VR-360) на нашем Youtube канале


© Ёкологический центр "Ёкосистема"Щ, ј.—. Ѕоголюбов / © Field Ecology Center "Ecosystem"Щ, Alexander Bogolyubov, 2001-2019