Спостереження при схрещених николях

Коли верхній поляризатор введений в оптичну систему мікроскопа таким чином, що його площина поляризації знаходиться під прямим кутом до площини поляризації нижнього поляризатора, кажуть, що николи схрещені. Якщо на столику мікроскопа відсутня препарат, то поле зору буде темним, так як світло, що проходить через нижній поляризатор, коливається в площині поглинання аналізатора. У схрещених николях можна спостерігати тільки анізотропні мінерали, т. К. Ізотропні речовини виглядають темними і залишаються такими при будь-якому повороті столика.
Вивчення мінералів в світлі при двох николях, положення яких взаємно перпендикулярно, дозволяє нам визначати наступні оптичні характеристики: силу двупреломления (характер інтерференційної забарвлення), подовження мінералу (або знак головної зони), характер згасання, двойникование.
Визначення изотропности і анізотропності. При схрещених николях ми можемо визначити изотропность або анизотропность мінералу. Для цього необхідно ввести аналізатор, що знаходиться над мінералом, і обертати столик мікроскопа. Якщо зерно залишиться темним при повному обороті столика і така ж картина буде спостерігатися у кількох зерен, що знаходяться в безладної орієнтації, то мінерал ізотропний. Подібно предметного скла, на якому він розташований, мінерал не робить ніякого впливу на що надходить знизу поляризоване світло, який гаситься аналізатором, створюючи враження повної відсутності зерен. Якщо при обертанні столика зерно в деяких положеннях пропускає світло, то воно анізотропно. В такому випадку зерно стає темним чотири рази за один повний оберт столика з інтервалом 90ordm-.
Вивчення інтерференційної забарвлення і визначення сили двупреломления мінералу. Вступник з поляризатора промінь плоскополяризованого світла, проходячи через мінерал, розпадається на два, т. К. Будь анізотропне речовина розкладає світловий промінь на два променя, що йдуть під невеликим кутом один до одного, коливання яких взаємно перпендикулярні. Таким чином, з кристала виходять вже чотири променя, які потрапляють в аналізатор. Кожен парний промінь, що коливається в перпендикулярній площині по відношенню до першого, відбивається від прошарку канадського бальзаму аналізатора. Два вийшли променя мають однакову довжину хвилі і коливаються в одному напрямку. Однак вони виходять не одночасно, т. К. Один з променів трохи запізнюється. Величина запізнювання називається різницею ходу. Промені, з`єднуючись, інтерферують за правилом додавання двох хвиль, і мінерал набуває певну інтерференційну забарвлення. При цьому результуюча амплітуда двох складених хвиль може як збільшуватися, так і уменьшаться.Ето явище можна наочно простежити, помістивши на столику мікроскопа кварцовий клин під кутом 45ordm- до хреста ниток. При такому положенні клина в кожному його напрямку коливань пропускається максимальну кількість світла. Коли кварцовий клин вдвигается скошеним кінцем в оптичну систему мікроскопа, то створюється враження, що по всій поверхні клина вздовж його довжини пробігають смужки всіх кольорів веселки, змінюючись спочатку від сірого до білого і потім через жовтий і оранжевий до красному- слідом за цим виникає послідовне повторення ньютонівської шкали кольорів: фіолетовий, синій, блакитний, зелений, жовтий, помаранчевий, червоний. Зазвичай подібне повторення виникає чотири рази. При цьому фарби починають поступово бліднути, одночасно набуваючи рожевий відтінок. Таке забарвлення називається «біла вищого порядку». Повторювані ділянки, пофарбовані в різні кольори і колективні фіолетовими смугами, називаються інтерференційними забарвленнями першого, другого, третього і четвертого порядку. Кожен порядок кольорів утворюється залишилися довжинами хвиль, коли за рахунок різниці ходу при збільшенні товщини клина одна за одною гасяться довжини хвиль білого світла. У загальному випадку різниця ходу, або різниця в довжині оптичного шляху променів, визначається співвідношенням:

Delta- = (n_м - n_б) d,

де Delta- - різниця ходу в нм (нанометрів) - n_м і n_б - показники заломлення у повільного і швидкого напрямків коливань в даному перетині мінералу (вони відповідають напрямкам коливань N_gі N_p з показниками заломлення n_g - n_p або n_p - n_g), d- товщина зрізу в нм. Приватні двупреломления будуть характеризуватися значеннями ng`- nр `або nр `- ng`.

Інтерференційну забарвлення визначають товщина мінерального зерна, орієнтування перетину, величина двупреломления.

Залежність інтерференційної забарвлення від величини двозаломлення. Інтерференційна забарвлення мінералу залежить від величини його подвійного світлопереломлювання: чим більше двупреломление, тим вище интерференционная забарвлення мінералу. Різниця між найбільшим і найменшим показником заломлення кристала позначається як Delta- = n_g - n_p (Для оптично позитивних кристалів) і np - ng (Для оптично негативних кристалів). Для кожного мінералу величина Delta- є однією з основних оптичних констант і визначається на зрізах, що мають найвищу интерференционную забарвлення (розрізи, паралельні оптичній осі одноосьових і площині оптичних осей двуосного мінералів). Будь-які інші перетину мають меншу величину двупреломления, яка називається приватним двупреломлением і позначається Delta- `= n<sub>g</sub>`- n_p`І, відповідно виявляють нижчу интерференционную забарвлення.

Залежність інтерференційної забарвлення від орієнтування зрізу. У магматичних породах однакова орієнтування оптичних индикатрис, що складають породу мінералів, зустрічається досить рідко. У більшості випадків мінерали мають найрізноманітнішу оптичну орієнтування, тому в шлифе, що представляє довільний зріз, зроблений через породу, ми маємо справу з різними перетинами индикатрис. Для всіх перерізів, за винятком перетинів, паралельних оптичній осі одновісного кристала і площині оптичних осей двуосного, різниця між великою і малою півосями еліптичних перетинів індикатриси буде менше, ніж можливе максимальне значення Delta-, яке визначається різницею n_g - n_p або n_p - n_g. Наприклад, оптично одноосний кварц в шлифе нормальної товщини може бути світло-жовтим (в розрізах, паралельних оптичній осі), білим, різної інтенсивності сірим (в косих розрізах) і навіть чорним (НЕ просвітлюватися в розрізах, перпендикулярних оптичній осі).

Двоосні мінерали володіють найвищою інтерференційної забарвленням, якщо в площині шліфа лежить площину оптичних осей з найбільшим (n_g) І найменшим (n_p) Показниками заломлення. У перетині, перпендикулярному однієї з оптичних осей, вони не ізотропні, як одновісні мінерали в аналогічному зрізі, а внаслідок дисперсії світла і внутрішньої конічної рефракції мають темно-сіру интерференционную забарвлення, що не прояснюється, але і не затемнюється, залишаючись незмінною. При одному Николі у плеохроирует мінералів в цьому перерізі плеохроизм не спостерігається. будь-які авіаквитки з доставкою по всі Москві в межах МКАД, а також вибір маршруту і бронювання авіаквитка на сайті poezdka.ру.

Залежність інтерференційної забарвлення від товщини зерна. Товщина шлифа і навіть окремих зерен неоднакова. Різниця ця невелика (виражається в тисячних частках міліметра), але вже достатня для того, щоб зробити помітний вплив на різницю ходу хвиль.

Тому під мікроскопом часто можна бачити, що інтерференційна забарвлення неоднакова на різних ділянках зерна. А за сприятливих умов вдається помітити майже концентричне розташування змінюють один одного забарвлень. Особливо добре це видно на піщинці кварцу, заклеєною в канадський бальзам. Її найтовстіша частина має найбільш високу интерференционную забарвлення, до країв забарвлення знижується і в самій тонкій частині стає найбільш низькою (рис. 31).

Зв`язок своєї зрілості й інтерференційної забарвлень мінералу. Визначення інтерференційної забарвлення безбарвних мінералів зазвичай не викликає труднощі. Інша річ у забарвлених мінералів. Хоча їх власна забарвлення на висоту інтерференційної забарвлення не впливає, але вона впливає на інтерференційний спектр, просвічуючи крізь нього, і заважає визначенню.

Особливо відчутно це позначається на мінералах, що мають перший порядок інтерференційної забарвлення. Навіть в слабо забарвлених мінералах власний колір маскує білу або сіру интерференционную забарвлення першого порядку. Зерно при схрещених николях може виглядати так само, як і при одному Миколая. Особливу трудність для визначення інтерференційної забарвлення представляють інтенсивно забарвлені мінерали (біотит, амфіболи, лужні піроксени, рутил і інші). Їх власна забарвлення сильно затушовує интерференционную і в схрещених николях вони здаються тільки ще більш густо забарвленими, ніж при одному Миколая.

Визначення сили двупреломления за допомогою номограми Мішель-Леві. Оскільки інтерференційна забарвлення залежить від товщини препарату, в оптичній мінералогії зазвичай виготовляють шліфи стандартної товщини, рівної 0,03 мм. При такій товщині максимальна интерференционная забарвлення в звичайному кварці виглядає білою з дуже слабким жовтим відтінком. Якщо товщина зрізу відома, то силу двупреломления досліджуваного мінералу можна оцінити шляхом зіставлення максимальної (з наявних в різних перетинах мінералу) інтерференційної забарвлення з забарвленням, знайденої в номограмме Мішель-Леві (рис. 32). Щоб визначити величину двупреломления, необхідно з точки, де спостерігається колірна смуга перетинається зі значенням товщини шліфа, пройти по відповідній похилій лінії до правого краю номограми. І навпаки, максимально можлива забарвлення для зерна мінералу з відомою величиною двупреломления оцінюється виходячи з товщини шліфа.

При визначенні мінералу часто досить скласти приблизне судження про величину сили двупреломления і характеризувати двупреломление як слабке, середнє, сильне і т. П. (Див. Табл. 2).

Таблиця 2

Оцінка двупреломления мінералів в шліфах нормальної товщини

Двозаломлення	ng - np	інтерференційна забарвлення
дуже слабке	lt; 0,005	Немає вище світло-сірої I порядку
Слабке	0,005 - 0.010	Не вище світло-жовтої I порядку Відео: Челлендж сіамських близнюків від Ніколь і Аліси Виклик на 9 Завдань, ВЕЛИЧЕЗНИЙ КИНДЕР Сюрприз Challenge
середнє	0,010 - 0,025	Не вище синьої II порядку (Немає зелених)
сильне	0,025 - 0,100	Є зеление- немає перламутрових
дуже сильне	0,100 - 0,180	Є перламутровие- немає білого кольору вищих порядків
виключно Відео: Зростання кристалів нітрату амонію під мікроскопом сильне	gt; 0,180	Є білий колір вищих порядків

Мал. 32. Схема номограми двупреломления Мішель-Леві

Явище компенсації. Для визначення порядку інтерференційної забарвлення використовується кварцовий клин (рис. 33), що вводиться в відповідну проріз у верхній частині тубуса мікроскопа під кутом 45 ° до хреста ниток. Кварцовий клин являє собою пластинку, вирізану у формі клина з кристала кварцу паралельно оптичної осі, вставлену в металеву оправу. Уздовж довгої осі оправи зазвичай розташовується N_p, а перпендикулярно до неї N_g індикатриси кварцу. Клин має три або чотири порядки інтерференційної забарвлення, відповідні по розташуванню порядків забарвлення в номограмме Мішель-Леві. Це можна простежити при схрещених николях, усуваючи клин в проріз тубуса тонким кінцем вперед.

Напрямок тонкого кінця позначається на оправі гострим кутом трикутника. Спостереження проводять над зерном з максимальною інтерференційної забарвленням. Оптична вісь, відповідна напрямку N_pв кварці, розташовується паралельно подовженню кварцового клину. Якщо тепер всувати клин в проріз, то в міру збільшення його товщини можливі два варіанти.

Відео: Приклади жесту "схрещені руки на грудях"

Перший варіант - коли напрямок N_p в клині збігається з напрямком N_p пластинки досліджуваного мінералу (рис. 34, а). В цьому випадку різниця ходу в мінералі і клині збігаються і виникають кольорові смуги зміщуються ближче до гострого краю клина, ніж якби в оптичну систему мікроскопа був введений тільки один клин. Зсув відбувається через те, що сумарна різниця ходу збільшується і стає рівною сумі різниці ходу в клині і в мінералі. Цей випадок називається прямий паралельною. Другий варіант - напрямок коливань N_pв кварцовому клині паралельно напрямку N_g в платівці мінералу, так звана зворотна паралельність (рис. 34, б). В такому випадку різниці ходу в мінералі і в клині протидіють один одному і остаточна різниця ходу дорівнює їх різниці. При деякій товщині кварцового клину обидві хвилі будуть компенсовані і в схрещених николях замість забарвлення буде темрява.

Для визначення порядку інтерференційної забарвлення досліджуване зерно ставлять на затемнення, повертають столик на 45 (максимум просвітлення) і, запам`ятавши забарвлення зерна (припустимо, жовта), всувають кварцовий клин до моменту компенсації (якщо компенсації немає, столик повертають ще на 90 ). Правильність компенсації слід перевірити. Для цього потрібно зняти шліф зі столика. Поле зору в тій частині, де було розташовано зерно, при правильній компенсації має змінити колір в жовтий колір, т. К. Жовте забарвлення зерна може бути компенсована жовтої клина, червона - червоною, синя - синьою забарвленням і т. Д. Переконавшись в правильності компенсації , повільно висувають клин і вважають, скільки ще раз в поле зору з`явиться жовте забарвлення.

Якщо до кінця клина вона з`явиться один раз, то компенсована була жовте забарвлення другого порядку (компенсована + 1), якщо два рази - третього порядку (компенсована + 2) і т. Д.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!