Фигуры интерференции двуосных минералов

Интерференционные фигуры двуосных минералов значительно отличаются от фигуры одноосных минералов и в общем случае представляют собой изогнутую балку – изогиру (или ветвь гиперболы). Различают четыре главных ориентированных сечения двуосных индикатрис, характеризующихся определенными свойствами и формой интерференционной фигуры:

а) перпендикулярное биссектрисе острого угла;

б) перпендикулярное одной из оптических осей;

в) перпендикулярное биссектрисе тупого угла;

г) параллельное плоскости оптических осей.

Для вывода коноскопических фигур двуосных кристаллов предварительно вспомним следующее положение, известное под названием теоремы Френеля. В двуосных кристаллах световые колебания совершаются по биссектрисам углов между главными сечениями*.

Разрез, перпендикулярный биссектрисе острого угла. В разрезе, перпендикулярном к острой биссектрисе двуосного минерала со средним углом оптических осей (менее 45º), в поле зрения наблюдается выход обеих изогир.

На рис. 48 показаны интерференционные фигуры, образующиеся, при следующих двух положениях: а – плоскость оптических осей параллельна его горизонтальной нити и б – плоскость оптических осей находится под углом 45º к кресту нитей. В положении б виден крест, одна балка которого, параллельная плоскости оптических осей, очерчена более четко по сравнению с другой и имеет пережимы в точках выхода оптических осей. При вращении предметного столика крест разрывается на две ветви, расходящиеся по диагонали. При повороте столика на 45º они расходятся на предельное расстояние, а затем снова сближаются и сходятся в центре. Ширина изогир минимальна в точках выхода оптических осей. Изогиры всегда обращены выпуклостью в сторону острой биссектрисы, и их кривизна увеличивается по мере уменьшения угла оптических осей. В толстых шлифах или у минералов с высоким двупреломлением вокруг оптических осей могут возникнуть цветные кольца, называемые лемнискатами. При удалении к периферии они сливаются в общие для обеих осей овалы.

а б

Рис. 48. Интерференционная фигура на разрезе, перпендикулярном

острой биссектрисе двуосного кристалла

Разрез, перпендикулярный одной из оптических осей. Если одна из оптических осей направлена прямо вверх по тубусу микроскопа (а круговое сечение перпендикулярно к ней), то видна только одна изогира (рис. 49).

Ветвь гиперболы будет вращаться (при повороте столика) вокруг центра поля зрения и принимать то вид прямой балки, когда плоскость оптических осей совпадает с плоскостью световых колебаний, пропускаемых одним из николей, то вид изогнутой дуги, обращенной выпуклостью в сторону биссектрисы острого угла. При полном обороте столика микроскопа ветвь гиперболы два раза займет вертикальное положение, два раза – горизонтальное и четыре раза будет иметь форму дуги (по разу в каждом квадранте). Если разрез не точно перпендикулярен к оптической оси, то гипербола не останется все время в центре, а будет перемещаться в поле зрения. Чем больше угол 2 V, тем меньше искривлена балка. При 2 V = 90º она все время остается совершенно прямой и при повороте столика лишь вращается в противоположную сторону, не изгибаясь. По кривизне гиперболы в этом разрезе можно оценить на глаз величину угла 2 V. Для этого надо от положения, когда темная балка прямая и совпадает с одной из нитей, повернуть столик ровно на 45º. По диаграмме Райта (F.E. Wright) (рис. 50) можно приблизительно определить угол 2 V.

Разрез, перпендикулярный биссектрисе тупого угла. Такой разрез всегда дает фигуру, у которой изогиры исчезают из поля зрения при повороте на 45º. Если угол оптических осей (измеренный по отношению к острой биссектрисе) невелик, то исчезновение изогир происходит резко при повороте всего на несколько градусов. Когда же этот угол большой, то бывает трудно определить, к какой биссектрисе – острой или тупой – принадлежит изучаемый разрез. В таких случаях для определения оптического знака минерала необходимо найти разрез, перпендикулярный оптической оси.

Разрез, параллельный плоскости оптических осей. Это разрез с наивысшей интерференционной окраской. В разрезе, перпендикулярном оптической нормали n_m, коноскопическая фигура имеет вид широкого темного креста, занимающего почти все поле зрения. При небольшом повороте крест распадается на две части, которые быстро исчезают из поля зрения. Данное сечение для определения осности и знака не используется.

Определение оптического знака двуосных минералов. Для определения оптического знака из всех сечений данного минерала выбирают зерно с наименьшей интерференционной окраской. Это разрезы, перпендикулярные либо острой биссектрисе, либо одной из оптических осей. В этих случаях у нас будут или две, или одна ветви гиперболы. Если в поле зрения наблюдаются две ветви гиперболы, то, вращая столик, их располагают во втором и четвертом квадрантах (если одна – то – во втором или в четвертом).

В разрезе, перпендикулярном к острой биссектрисе знак определяется как в разрезе, перпендикулярном оптической оси одноосного кристалла. Сначала необходимо установить номер квадранта (рис. 51), а затем, при помощи кварцевой пластинки или клина определить оптический знак минерала (рис. 52).

По величине расхождения балок можно ориентировочно судить о значении угла 2 V: чем меньше расстояние, на которое расходятся ветви гиперболы (при вращении столика), тем меньше угол 2 V. При угле 2 V около 60º, балки гиперболы разойдутся на края поля зрения. При большем угле оптических осей ветви гиперболы при вращении столика будут выходить за пределы поля зрения. В разрезе, перпендикулярном оптической оси двуосного кристалла (рис. 53) определяют оптический знак, если угол 2 V не равен 90º. Если угол 2 V равен 90º, то не удается отличить выпуклую сторону изогиры от вогнутой, и определение оптического знака становится невозможным.

Определение осности по коноскопическим фигурам.

Фигуры, свойственные только одноосным кристаллам. На одноосносность однозначно указывает только разрез, в котором есть выход оптической оси (нерасходящийся темный крест). Двуосные кристаллы дают подобную фигуру только при очень малой величине угла 2 V.

Фигуры неопределенной осности (возможны и в одноосных и в двуосных кристаллах). Сюда относятся: фигуры косых разрезов одноосных кристаллов; фигуры разрезов, параллельных оптической оси одноосного или плоскости оптических осей двуосного кристаллов; фигуры разрезов, перпендикулярных тупой биссектрисе.

Фигуры, свойственные только двуосным кристаллам. На двуосносность однозначно указывают разрезы: перпендикулярные острой биссектрисе (видны две не исчезающие из поля зрения изогиры) и перпендикулярные одной из оптических осей (видна одна не исчезающая из поля зрения изогира).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: