Лабораторная работа 1 Изучение основных оптических свойств

Лабораторная работа № 1 Изучение основных оптических свойств минералов в отраженном свете без анализатора n отражательная n цвет; n двуотражение. способность R%;

n Оптические минералов постоянные n показатель преломления n, n коэффициент поглощения k n коэффициент отражения R или отражательная способность. n R=(n-1)2+k 2 / (n+1)2+k 2

Микроскоп отраженного света

Отражательная способность n n Отражательная способность (R) – свойство минералов отражать лишь часть падающего света: n R=Ir / Io * 100%, где Ir - интенсивность отраженного света, Io – интенсивность падающего света. Для анизотропных одноосных и двуосных минералов, соответственно, определяется два и три главных показателя отражения.

n Наблюдается без анализатора, варьирует в интервале от 4 до 95%. n Группы минералов по величине отражательной способности: 1) R более 60% имеют самородные металлы, арсениды, антимониды, теллуриды; они яркие, блестящие; 2) R 30 -60% обладают сульфиды; они менее яркие, чем первая группа, но очень светлые; 3) R 10 -30% имеют оксиды, некоторые сульфиды, цвет их обычно светло-серый и серый; 4) R менее 10% - нерудные минералы (кварц, кальцит). Цвет темно-серый. n n

Отражательная способность R% Минералы-эталоны Минералы R% Серебро 95 Буланжерит 37 Медь 90 Гематит 25 Платина 70 Магнетит 20 Железо 64 Сфалерит 17 -18 Пирит 54 Хромшпинелид Галенит 43 Карбонат Пирротин 38 Кварц 14 7 -10 4

n n На изменение показателя отражения влияют: качество полировки; наличие резкого рельефа между твердыми и мягкими минералами; наличие царапин на минерале; остатки полировального порошка в шлифе; результаты окисления или остатки высохших реактивов; следы грязи и отпечатки пальцев; наличие бокового освещения (бликов). На субъективное восприятие R могут оказать влияние: n избирательная чувствительность глаза к различным частям спектра, боковое освещение, окружающие минералы, разница в показателях отражения искомого минерала и минерала-эталона, малые размеры зерен (кажущееся отражение твердого минерала меньше истинного, а мягкого – больше). n

Халькопирит R=46 Пирит

сфалерит Галенит Нерудные

Блеклая руда Нерудные минералы

Сфалерит Блеклая руда

Сфалерит Нерудные минералы

Наблюдение R с цветным фильтром

Сфалерит

Пирит, галенит

Халькопирит, галенит, сфалерит Уменьшение R

Пирит Халькопирит

Дисперсия отражения и цвет рудных минералов n n n Оптические константы (n, k, R) минералов могут меняться в зависимости от длины волны монохроматического света. Явление называется дисперсией оптических постоянных. 1. Нормальная дисперсия – уменьшение оптических постоянных с увеличением длины волны. 2. Аномальная дисперсия – увеличение R с увеличением длины света. 3. Кривые, очень близкие к горизонтальным линиям. 4. Для большого числа рудных минералов дисперсия носит более сложный характер. Дисперсия коэффициента отражения обусловливает цвет рудных минералов в отраженном свете.

Спектры отражения и цвет минералов Аномальная R Нормальная

Минералы без дисперсии R или со слабой дисперсией выглядят в шлифах бесцветными, т. е. серыми или белыми в зависимости от величины отражательной способности. n Минералы с ярко выраженной аномальной дисперсией окрашены в желтые, оранжевые, красные тона в отраженном свете. n Нормальная дисперсия дает голубые, синие тона. n n Это положение касается изотропных и недвуотражающих анизотропных минералов.

Цвет минералов n Галенит - белый n Сфалерит - серый n Халькопирит - латунно-желтый n Пирит - соломенно-желтый n Борнит (свежий) - розовый n Ковеллин - синий

Сложности при определении цвета минерала или оттенка : n n 1) воспринимаемые цвета зависят в том числе и от оптической системы микроскопа; 2) воспринимаемый цвет зависит от ассоциации окружающих минералов; 3) на восприятие цвета влияет качество полировки, свежесть полированной поверхности; 4) внутренние рефлексы могут накладываться на цвет минерала.

Халькопирит Сфалерит

Халькопирит Борнит

Борнит

Кварц Сфалерит Блеклая руда

Пирит Ковеллин

Пирит Трещина Нерудные

Влияние побежалости, загрязнения и качества полировки на цвет и R минерала

Пирит Плохая полировка

Двуотражение Для изотропных кристаллов значения R одинаково во всех сечениях кристалла для одной длины волны. n В анизотропных кристаллах R меняется вследствие анизотропности самого минерала. При вращении анизотропного кристалла относительно плоскости поляризации значения R меняются от минимального до максимального; при полном обороте столика наступает два раза минимум и два раза максимум отражения. n

Максимальная разница между двумя из трех показателей отражения или разница между двумя (в главном сечении кристаллов) называется двуотражением и обозначается как R. n Физиологическая чувствительность глаза в желтозеленой области такова, что при микроскопических наблюдениях удается зафиксировать относительное двуотражение в пределах 3 -5%. n Rg, p отн= Rабс/Rg х 100% при n Rабс= Rg – Rp. n свойство изменять цвет (или оттенок) - плеохроизмом n отражения

Двуотражение ковеллина

Ковеллин

Двуотражение кальцита n Поворот столика микроскопа