Какие кристаллы называются оптически-положительными и оптически-отрицательными

В зависимости от соотношения показателей преломления п0 и пе различают кристаллы оптически положительные и оптически отрицательные. Оптически положительными кристаллами принято называть те, у которых пе > п0, оптически отрицательными те, у которых пе<п0.

Оптическая ось, как уже говорилось ранее, является направлением, в котором не происходит двойного лучепреломления. Скорости распространения обыкновенной и необыкновенной волн вдоль оптической оси становятся равными, а следовательно, и показатель преломления в этом направлении всегда будет равен п0 независимо от оптического знака минерала (обыкновенный — ordinare, необыкновенный — extraordinare (франц.). Отсюда обозначения п0 и пе.)

В направлении, перпендикулярном оптической оси, двойное лучепреломление выражено наиболее резко, и разность пе - п0 достигает максимальной величины. Во всех остальных направлениях показатель преломления, соответствующий необыкновенной волне, имеет промежуточную величину между nе и по и обозначается п'е.

Как следует из рассмотренных соотношений, индикатриса оптически положительных одноосных кристаллов (пе > по) представляет собой эллипсоид вращения, вытянутый по оптической оси (рис. 1.2, а), а индикатриса отрицательных одноосных кристаллов (пе < по) — эллипсоид вращения, сплюснутый по оптической оси (рис. 1.2, б). В обоих случаях сечение, перпендикулярное оптичес­кой оси, имеет форму круга с радиусом п0.

Если максимальный показатель преломления обозначить пg , а минимальный — пр, то в одноосных оптически положительных кристаллах пе = ng, a no=np; в оптически отрицательных кристаллах, наоборот, пе = пр, a no = ng.

Таким образом, элементами индикатрисы одноосного кристалла являются две оси - Ne и No, длина которых пропорциональна показателям преломления пе и п0 соответственно; ось Ne является осью вращения эллипсоида и совпадает с оптической осью кристалла, а ось N0—диаметр кругового сечения, которое перпендикулярно оптической оси (см. рис 1.2).

Множество сечений, проходящих через оптическую ось, имеют форму эллипса с осями, пропорциональными пе и п0; множество сечений, наклоненных под острым углом к оптической оси, имеют форму эллипса с осями, пропорциональными п'е и no.

Рис. 1.2. Индикатриса оптически одноосных кристаллов: а — положительного, 6 — отрицательного; точки — круговое сечение индикатрисы

Для оптиче ски положительных кристаллов пе> п'е> п0, для отрицательных пе< п'е <п0

Максимальная величина двойного лучепреломления, равная ng — пp , наблюдается на разрезе, параллельном оптической оси, т.е. в главном, самом вытянутом эллиптическом сечении индикатрисы с осями N и N . На круговом разрезе, перпендикулярном оптической оси, величина двойного лучепреломления равна нулю. Все остальные разрезы имеют промежуточную величину двойного лучепреломления, меньшую, чем на разрезе, параллельном оптической оси. Эти разрезы имеют форму эллипса, одна ось которого пропорциональна по, а другая — п'е. Для оптически положительных кристаллов (п'е>пo) величина двупреломления на промежуточном разрезе равна n'g — пр, а для оптически отрицательных кристаллов (п'е < п0) она равна ng— п'р. Если оптический знак кристалла заранее не известен, то величину двойного лучепреломления на промежуточном разрезе принято обозначать n'g— п'р.

Оптически одноосные кристаллы относятся к гексагональной, тетрагональной и тригональной сингониям. Индикатриса этих кристаллов всегда ориентирована таким образом, что оптическая ось совпадает с осью симметрии высшего порядка (L6, L4, L3), т.е. с вертикальной кристаллографической осью с.

26. Из каких основных частей состоит микроскоп. Как определяется общее увеличение микроскопа?

Линза Бертрана – исп-ся для коноскопического наблюдения, для наблюдения в сходящемся свете.

Верхний николь (анализатор) – исп-ся для наблюдения интерференционной окраски, двуприломления (при скрещенных николях).

Прорезь для компенсатора (кварцевая пластинка) – для компенсации интерференционной окраски.

Ирисная диафрагма – направляет поток света ║-но оси микроскопа, можно расширять или сужать.

Ув-ние микроскопа равно произведению увеличения окуляра на увеличение объектива.

При max-ном ув-нии, воз-можно, наблюдать частицы размером 1-2 мкм. Обычно исследования проводят при ув-нии 320-500, при которых могут быть опр-ны оптические свойства кристаллов величиной 10-20 мкм

27. Спайность, виды спайности. Как спайность проявляется под микроскопом?

Спайность – способность минералов раскалываться или расщепляться по определенным плоскостям, соответствующим плоским сеткам пространственной решетки с образованием зеркально гладкой поверхности. С. м. — свойство, связанное с особенностями кристаллической структуры минерала. Плоскости С. м. проходят параллельно плоским сеткам кристаллической решётки, максимально густо усаженным атомами, т. е. обладающими наибольшей ретикулярной плотностью; сила сцепления между этими сетками минимальна. Важное значение имеет также тип химической связи (например, направление плоскостей спайности алмаза и сфалерита, структуры которых тождественны, различно из-за неодинаковой химической связи в этих минералах — ковалентной в первом, ионной во втором).

Существует пять видов спайности:

· весьмасоверщенна - когда минерал легко расщепляется на пластинки и чешуйки. Характерны для слюд

· совершенная – когда минерал при ударе молотком рассыпается на обломки, ограненные равными плоскостями (кальцит)

· средняя спайность – при ударе молотком кристаллы распадаются на обломки, как с равными, так и неравными поверхностями (пироксены)

· несовершенная – при ударе кристалл раскалывается по случайным направлениям (оливины)

· Весьма несовершенная - полное отсутствие равных поверхностей у обломков (корунд, золото)

У подавляющего большинства минералов спайность наблюдается в виде прерывистых трещин.

Для мно­гих минералов форма зерен и наличие спайности являют­ся легко наблюдаемыми диагностическими признаками, поэтому с их изучения и надо начинать определение ми­нерала. Устанав­ливают степень идиоморфизма минерала: при наличии всех граней минерал считается идиоморфным- правиль­но ограненным,

Рис. 4. Характер трещин спайности:а – весьма совершенная, б – совершенная, в – несовершенная,г – неправильная трещиноватость. Угол между двумя системами спайности: д - амфиболы, е – пироксены

если часть ограничений минерала непра­вильна, он гипидиоморфный-полуправильный, и если у него нет ровных граней, он ксеноморфный - неправиль­ный.

При изучении спайности устанавливают степень ее совершенства, так как спайность является диагностиче­ским признаком, помогающим при определении минера­ла (рис. 4). Так, у кварца она отсутствует, у оливина - весьма не­совершенная, у амфиболов, пироксенов - совершенная в двух направлениях и несовершенная - в третьем. У слюд спайность весьма совершенная в одном направлении и представляет собой систему параллельных непрерывных трещин, идущих через весь минерал. У подавляющего большинства минералов спайность наблюдается в виде прерывистых трещин.Для некоторых минералов угол между двумя системами плоскостей спайности является диагностическим. Так, у амфиболов он ра­вен 56°, а у пироксенов - 87°.