Коноскопическая фигура двуосного минерала

Для двуосных минералов характерными являются 4 сечения:

• 1) Сечение, перпендикулярное биссектрисе острого угла.
• 2) Сечение, перпендикулярное биссектрисе тупого уг ла.
• 3) Сечение, перпендикулярное оптической оси, характеризующееся минимальной интерференционной окраской (черной, темно-серой), не изменяющейся при вращении столика микроскопа.
• 4) Сечение, параллельное плоскости оптических осей, характеризующееся максимальной интерференционной окраской.

Сечение, перпендикулярное острой биссектрисе.

Это сечение в сходящемся свете дает коноскопическую фигуру в виде двух изогнр, которые при вращении столика микроскопа сходятся в крест (рис. 19 а) и расходятся на максимальное расстояние при повороте столика на 45° (рис. 19 б). При схождении изогир в крест узкая балка указывает след плоскости оптических осей, а широкая балка креста соответствует направлению оси N_m.

Рис. 19. Общий вид коноскопической фигуры двуосного минерала в сечении, перпендикулярном острой биссектрисе, я-оптические оси располагаются на прямой, параллельной горизонтальной нити окуляра, б — оптнческисоси располагаю тся в положении 45°.

Наблюдаемая коноскопическая фигура в сечении, перпендикулярном к острой биссектрисе, возникает в результ ате интерференции световых воли при прохождении световых лучей в системе поляризатор кристалл анализатор. Направления колебаний электромагнитных во. п i для любой точки двуосного кристалла определяется правилом Френеля, по которому колебания в каждой точке направлены по биссектрисе угла, составленного прямыми, соединяющими данную точку с выходами оптических осей (рис. 20).

Рис. 20. Схема колебаний в разных точках при совпадении плоскосп i оптических осей с плоскостями поляризации анализатора (А) и поляризатора (Р) (я) и при повороте плоскосш оптических осей на 45° (б).

На этих схемах хорошо видно, что если плоскость оптических осей совпадаете направлениями колебаний, пропускаемых поляризатором или анализатором, то любая точка на горизонтальной линии (рис. 20 я) является вершиной равнобедренного треугольника (точки 1,2) с основанием на плоскости оптических осей. Биссектриса вершинного угла совпадает с плоскостью поляризатора, что и дает полное погасание по этому направлению. Вторая ветвь креста располагается по линии плоскости оптических осей, т. к. точки между выходами оптических осей дают развернутый угол в 180°, и все колебания перпендикулярны к этой плоскости. В точке 3 световые колебания в кристалле не совпадают с Р или А, и точка остается освещенной.

При повороте кристалла крест распадается на две гиперболы, удаляющиеся друг от друга на максимальное расстояние при повороте на 45°. При дальнейшем увеличении угла поворота гиперболы вновь сходятся в крест в тот момент, когда плоскость оптических осей совпадаете плоскостью поляризатора и анализатора. Эти гиперболы получили название «изогиры».

Ветвь креста, отвечающая плоскости оптических осей, более узкая, чем ветвь, соответствующая направлению оптической нормали (см. рис. 19 а), т. е. оси индикатрисы N_m, Узкая ветвь связана с большей скоростью увеличения двупреломления с удалением от плоскости оптических осей, где эффект интерференции дает n_g'-n_p', тогда как широкая ветвь по N_m зависит от д вупреломления н_т'-Пр или n_g'-n_т

Чем больше угол оптических осей (2V), гем дальше расхожая изогиры. Если при объективах 40^х или 60^х изогиры при максимальном расхождении остаI laan шшогея iга краях поля зра птя, то это соответствует, приблии ггслы ю, 2V=50°, если расстояние между из oi ирами равно половине диам trip, а поля зрения, то это отвечает, примерно, 2V=25°. На фоне перемещающихся изогир у минералов, обладающих высоким двупреломлением, появляются цветные фигуры: кольца и восьмеркообразиые цветные линии, кот орые не меняют своей формы, хотя и вращаются вместе с вращением кристалла. Эги цветные фигуры представляют собой изолинии, соединяющие точки с одинаковым двулучепреломлением, они получили названиелемнискаты (рис. 21). Возникновение цветных изолинии связано сростом двупреяомления по мере удаления от выходов оптических осей. Если в коноскопической фигуре од*юосных минералов это приво;цггк образова.

ние. 21. Сечение индикатрисы, перпендикулярное к острой биссектрисе. Пунктиром показаны лемнискаты.

I шю тош, ко KOI ща прических колец вокруг од юй оишческой оси, го в двуосных минералах встречное нарастание двупреломления ведег к переходу or концентрических колец к восьмеркообразным фигурам подобно изогипсам деувершинного холма на топографических картах. Так как при вращениикрисгатта расстояние между выхо; дами оптических осей ссгссшенно не изменяется, то и шггсрферепнионная фигура, отображающая распределениеточекс одинаковым двупрсломлением, сохраняют постоянство своей формы 11езависимо отдвижения изогир.

Точки выхода оптических осей всегда расположены в Bcpuimiax гипербол, а сами гиперболы своими вершинами, т. е. выпуклыми частями обращены в сторону острой биссектрисы.

Для определения оптического знака минерала ну жно развести изогиры на максимальное расстояние в направлении прорези для компенсатора (СЗ-ЮВ). Если при введении компенсатора окраска между изогирами повысится, то оптический знак минерала будет положительным, т. к. в горизонтальной плоскости лежит ось N_p а острой биссектрисой, направленной нам в глаз, является ось N_g(рис. 22 а).

Рис. 22. Определение оптического знака двуосного кристалла, а минерал оптически положительный; б — минерал оптически отрицательный.

С вогнутой стороны изогир интерференционная окраска понизится (красная, желтая, что ниже малиновой окраски самого компенсатора), т. к. при переходе через выход оптической оси направления колебаний света по N_g и N_p меняются на обратные по сравнению с их ориентировкой между изогирами (см. рис. 22).

Это естественно, т. к. между оптическими осями в сечении В В, перпендикулярном к острой биссектрисе в коноскопической фигуре оптически положительного кристалла (рис. 23), нам в глаз направлена ось N_g, а ось N_p является проекцией тупой биссектрисы. В этом же сечении (В В), справа от оптической оси, в глаз наблюдателю уже направлена ось N_p, а проекция острой биссектрисы Ng приним аст горизонтальное положение.

Рис. 23. Схема смены ориентировки осей индикатрисы N_g и N_p при переходе через выход оптической оси от острой биссектрисы к тупой биссектрисе для оптически положительного кристалла. В-В — сечение, перпендикулярное^.

На рисунке 22 б показаны ориентировка осей индикатрисы и распределение интерференционных окрасок при введенном компенсаторе в случае оптически отрицательного минерала.

На разрезе, перпендикулярном острой биссектрисе, можно определять 2V и оптический знак для минералов, у которых величина 2V не превышает 60°. При больших значениях 2V уже становится почт невозможным отличить сече! ше, nepnei щикулярное острой биссектрисе, отсечения, перпендикулярного к тупой биссектрисе, если заведомо не известен оптический знак минерала.