Теоретические основы кристаллооптики

ОСНОВЫ

КРИСТАЛЛООПТИКИ

Пособие для студентов специальности I 51.01.01 –

«Геология и разведка месторождений полезных ископаемых»

Минск

УДК 548.0:535 (075.8)

ББК В37я73

Ш 90

Рецензенты: кандидат геолого-минералогических наук, доцент

С. А. Тихонов; кандидат геолого-минералогических наук,

старший научный сотрудник И. В. Найденков

Рекомендовано

Ученым советом географического факультета

27 июня 2002 г., протокол № 9

Штефан Л.В.

Ш 90 Основы кристаллооптики: Пособие для студ. спец. I 51.01.01 – «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых». – Мн.: БГУ, 2002. – 100 с.: ил.

Т/Л. В. Штефан.

ISBN 985-445-740-0

В книге излагаются теория и практика методов исследования и определения минералов при помощи поляризационного микроскопа. Приведены методы и техники определения основных оптических свойств минералов и упорядочены приемы работы со шлифами. Рассмотрены оптические свойства важнейших породообразующих минералов магматических пород. Предназначена для студентов геологических специальностей вузов специалистов, использующих кристаллооптические методы исследования.

УДК 548.0:535 (075.8)

ISBN 985-445-740-0 ББК В37я73

© Штефан Л. В.

© БГУ, 2002

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие.. 5

1. Теоретические основы кристаллооптики.. 6

1.1. Природа света. 6

1.2. Описание волнового движения. 6

1.3. Определение показателя преломления. 8

1.3.1. Предельный угол и полное внутреннее отражение. 10

1.3.2. Рефрактометры. 11

1.3.3. Иммерсионный метод. 13

1.4. Анизотропные вещества. 14

1.4.1. Двупреломление. 14

1.4.2. Обыкновенный и необыкновенный луч. 15

1.4.3. Волновые поверхности в кристаллах. 16

1.5. Поляризованный свет. 18

1.5.1. Поляризаторы. 20

1.5.2. Прохождение поляризованного света через поляризатор. 21

1.5.3. Николи параллельные и скрещенные. 22

1.5.4. Кристалл между скрещенными николями. 23

1.6. Оптическая индикатриса. 25

1.6.1. Индикатриса одноосных кристаллов. 26

1.6.2. Общая характеристика оптических свойств одноосных минералов. 27

1.6.3. Индикатриса двуосных кристаллов. 28

1.6.4. Связь индикатрисы с симметрией кристаллов. 30

2. Работа с мироскопом... 31

2.1. Изучение минералов в проходящем плоскополяризованном свете 31

2.1.1. Устройство поляризационного микроскопа. 31

2.1.2. Подготовка микроскопа к работе и его основные поверки. 33

2.1.3. Подготовка материала к работе. 35

2.1.4. Наблюдения при одном николе. 36

Изучение прозрачности. 36

Изучение формы зерен. 36

Определение общего увеличения микроскопа, цены деления окуляр-микрометра и размеров зерен 38

Исследование включений. 39

Изучение спайности, замер углов между двумя системами спайности и между гранями 40

Изучение окраски минерала и плеохроизма. 41

Определение относительного показателя преломления. 42

2.1.5. Наблюдения при скрещенных николях. 46

Определение изотропности и анизотропности. 46

Изучение интерференционной окраски и определение силы двупреломления минерала 47

на этой странице должно быть продолжение оглавления

;;;;;

Предисловие

Кристаллооптика, или оптическая минералогия, – это наука о физических свойствах минералов, оказывающих влияние на их оптические свойства. Знание теоретических и практических основ предмета позволяет исследователям достаточно точно определять большинство известных минералов, используя лишь их оптические свойства. Необходимым инструментом для этого служит поляризационный микроскоп, методы работы с которым освещает это учебное пособие.

Полученные в результате изучения кристаллооптики знания дадут студентам возможность изучать горные породы на качественно новом уровне: точно определять минеральный состав и микроструктурные особенности пород, делать выводы об их возможном генезисе, определять специфику и степень вторичных изменений минералов. В дальнейшем это позволит будущим специалистам-геологам квалифицированно решать научные и практические задачи, связанные с поисками и разведкой полезных ископаемых.

Данное пособие составлено на базе наиболее известных классических учебных пособий по кристаллооптике и петрографии (В. Б. Татарского, А. М. Даминовой, К. М. Сиротина, В. Н. Лодочникова, Х. Батти, А. Принга и др.). Использован также собственный опыт.

Книга состоит из трех частей. Первая часть посвящена теоретическим вопросам кристаллооптики, разъясняющим физический смысл исследуемых оптических явлений.

Вторая часть является практическим руководством для самостоятельной работы исследователей с поляризационным микроскопом. Здесь приведены методики определения основных оптических свойств минералов и упорядочены приемы работы со шлифами.

Третья часть представляет собой определитель основных породообразующих минералов и призвана облегчить работу студентов на лабораторных занятиях по данному предмету. В силу ограничения объема издания приведены оптические свойства только основных самых распространенных породообразующих минералов магматических и метаморфических пород.

Теоретические основы кристаллооптики

Природа света

Согласно волновой теории, видимый свет представляет собой электромагнитные колебания, которые распространяются от источника света во все стороны с очень большой скоростью. Как известно из курса физики, свет обладает волновыми и корпускулярными свойствами, т. е. ведет себя как частица и как волна. Скорость распространения света в пустоте приблизительно 3·10⁵ км/с. К области видимого света относятся электромагнитные колебания с длинами волн от 380 до 770 нм (нанометров). Длины волн меньше 380 нм имеют невидимые ультрафиолетовые и рентгеновские, а больше – также невидимые инфракрасные волны и радиоволны. Белый свет состоит из смеси световых колебаний всех возможных длин волн в пределах от 380 до 770 нм. Поэтому белый свет является сложным (т. к. состоит из световых волн разной длины). Простым (или монохроматическим) называется свет, который имеет волны одной длины. Такой свет имеет определенный цвет.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: