» » Оливин в поляризованном свете

Оливин в поляризованном свете


Оливин в поляризованном свете

Оливин в поляризованном свете

Именно таким цветным калейдоскопом представляется исследователям дунит — одна из главных пород верхней мантии Земли, состоящая из оливина с примесью хромита, — в скрещенных николях (двойная поляризация). На врезке в влевом нижнем углу показано, как выглядят зерна оливина в обычном микроскопе.

Это изображение получено с помощью поляризационного микроскопа, впервые сконструированного в 1851–54 гг. сэром Генри Клифтоном Сорби, а в наше время являющегося одним из основных инструментов исследования вещества. Поляризационный микроскоп позволяет количественно определять многие оптические константы вещества, в том числе и силу двулучепреломления различных минералов и синтетических материалов.

Все кристаллы (за исключением минералов кубической сингонии) являются в той или иной степени оптически анизотропными. Например, это выражается в различной скорости световых лучей, идущих по разным направлениям в кристалле, что приводит к возникновению двулучепреломления. Ярким примером может служить кальцит (исландский шпат), в котором двулучепреломление можно наблюдать невооруженным глазом (см. Двойное лучепреломление). Изучая минералы с помощью микроскопа в шлифах (тонких пластинках породы толщиной около 30 мкм) можно увидеть двулучепреломление у большинства минералов и даже измерить его величину.

Все разноцветные зерна на фотографии — минерал оливин. Сам минерал слегка зеленоватый (см. врезку), а в тонкой 30-микронной пластинке вообще выглядел бы бесцветным. Цвета (они называются интерференционными окрасками) у кристаллических веществ появляются за счет очень хитрого приема — двойной поляризации. Перед попаданием в кристалл свет поляризуют в одной плоскости с помощью поляризатора, а после прохождения света по кристаллу его поляризуют еще раз, но уже в перпендикулярной плоскости. Если бы кристалла между поляризаторами не было, то верхний поляризатор полностью бы уничтожал все лучи, поляризованные нижним. В результате, мы бы увидели черноту. Именно так в поляризационном микроскопе выглядят оптически изотропные вещества — стекло, смолы, минералы кубической сингонии.

Но эффект двулучепреломления оптически анизотропных кристаллов заключается в том, что входящий луч в них расщепляется на два, каждый из которых поляризуется кристаллом и проходит по нему с различной скоростью (зависящей от направления). В результате, верхний поляризатор получает одновременно два луча и поляризует их в своей плоскости. Так как эти лучи прошли разный путь, то при сложении волн происходит интерференция и появление окраски. Результирующая окраска зависит от того, насколько отстал один луч от другого, проходя сквозь кристалл. А это, в свою очередь, зависит от силы двулучепреломления, толщины кристалла и ориентировки исследуемого зерна. Различные интерференционные окраски оливина на фотографии обусловлены именно различной ориентацией в породе каждого зерна.

Двулучепреломление измеряется как разница показателей преломления быстрого и медленного лучей. Для толщины пластинки 30 мкм низкое двулучепреломление ( 0,034) окраски будут казаться перламутровыми.

У оливина на фотографии преобладают высокие и умеренные интерференционные окраски. Кальцит имел бы очень высокие, перламутровые окраски. Рубины, сапфиры, плагиоклазы имеют низкие окраски, а алмазы и гранаты выглядят в поляризационном микроскопе черными, так как имеют кубическую сингонию и не двулучепреломляют свет.

Фото © Павла Плечова, шлиф №35 из учебной шлифотеки кафедры петрологии МГУ.

Павел Плечов

03 октябрь 2019 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Лава изнутри

На фото — лава, извлеченная из лавового потока (см...

Двойное лучепреломление

На фото — крупные фрагменты кристаллов поваренной соли (минерал галит) и исландского шпата (минерал кальцит)...

У древнейших бабочек юрского периода была структурная окраска

Изучение строения чешуек бабочек юрского периода показало, что для них был характерен металлический блеск с золотистым отливом. Это древнейшее сохранившееся свидетельство структурной окраски

Как выглядят 200 килокалорий

Все мы знаем, что разные продукты питания облают различной калорийностью. Но многие ли из нас могут представить, как в реальности выглядит эта разница? Самым любознательным и следящим за своим

20 фактов о драгоценных камнях

На сегодняшний день известно более 4 тысяч минералов. Ежегодно открывают несколько десятков новых минеральных видов и несколько «закрывают» — доказывают, что такой минерал не существует.
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Существует 50% вероятность того, что мы живем в симуляцииВремя эластично: почему на вершине горы время идет быстрее, чем на пляже?Кого и зачем приносили в жертву Древние Египтяне?Ученые пытаются понять, как могла появиться жизнь на ВенереНа МКС найдено место утечки воздуха. Что дальше?Почему птицы летают клином11 живописных мест на планете, раскрашенных самой осеньюКрупнейшая озоновая дыра зафиксирована над Антарктидой