Определение оптического знака в свойствах минералов
По интерференционным фигурам оптически одноосных кристаллов с помощью слюдяной и гипсовой пластинок, а также кварцевого клина можно определить оптический знак, т. е. узнать, является кристалл оптически положительным или оптически отрицательным. Эти приспособления вставляются в прорезь тубуса микроскопа ниже анализатора, которая ориентирована так, что когда пластинки вставлены в нее, направление колебаний света при движении сквозь пластинку образует угол 45° с направлением колебаний николей.
Из предыдущего изложения мы уяснили, что в интерференционных фигурах в сечениях, перпендикулярных оптической оси, направление колебаний Е-луча радиальное, а О-луча — тангенциальное. Используя пробную пластинку, для которой известны направления колебаний медленного и быстрого лучей, можно определить, окажется ли E-луч более медленным (положительный кристалл) или более быстрым (отрицательный кристалл), чем О-луч, а это и определяет оптический знак. У большинства оборудования, производимого в США, направление колебаний медленного луча расположено под прямым углом к удлинению пластинки и показано на металлической рамке. Однако предварительно направление колебаний пластинки нужно проверить. Принцип, используемый при работе с дополнительными пластинками, одинаков: увеличение или уменьшение разности хода О- и Е-лучей в кристалле.
Если на интерференционную фигуру одноосного кристалла, у которого обыкновенный луч является медленным (отрицательный кристалл), накладываются эффекты от введения слюдяной пластинки, цвета интерференции в квадрантах ЮВ и СЗ усиливаются, обусловливая их сдвиг к центру. Введение пластинки приводит к слабому сдвигу цветов в CB и ЮЗ квадрантах от центра. Наиболее заметным эффектом при использовании слюдяной пластинки является образование двух черных пятен у центра черного креста в тех квадрантах, в которые вводится пластинка (рис. 6.19).
Если на интерференционной фигуре не видны цвета интерференции или видны цвета низких порядков, для определения оптического знака используют гипсовую пластинку. Эта пластинка накладывает на интерференционную фигуру красный цвет первого порядка. Если на фигуре видны интерференционные цвета нескольких порядков, следует принять во внимание те цвета, которые накладываются на серый цвет первого порядка вблизи центра фигуры. В тех квадрантах, где происходит сложение интерференционных цветов, красный плюс серый дают голубой; в противоположных квадрантах красный минус серый дает желтый. Распределение цветов в положительных кристаллах таково: желтый — ЮВ—СЗ; голубой CB—ЮЗ; а в отрицательных: желтый CB—ЮЗ. голубой — ЮВ—СЗ. Положение цветов показано на рис. 6.20.
При определении оптического знака в тех случаях, когда на интерференционной фигуре присутствуют цвета высоких порядков, более эффективно использовать кварцевый клин. Клин обычно вводится тонким концом вперед. Если при этом замедление хода лучей добавляется к тому, которое вызывается кристаллом, цвета интерференции в двух противоположных квадрантах будут постепенно повышаться по мере вдвигания клина в тубус. Если же замедление вычитается из того, которое вызывается кристаллом, порядок цветов интерференции будет понижаться. Следовательно, когда кварцевый клин медленно вдвигается, на интерференционной фигуре оптически отрицательного кристалла цветные полосы в квадрантах ЮВ—СЗ движутся к центру и исчезают. В то же время в квадрантах CB—ЮЗ цвета движутся наружу к краям поля зрения. В оптически положительных кристаллах наблюдается такое же явление, но движение цветов происходит в противоположных направлениях, т. е. от центра в квадрантах ЮВ—СЗ и к центру в квадрантах CB—ЮЗ.
Знак удлинения
Кристаллы гексагональной и тетрагональной сингонии часто удлинены по оси с или имеют спайность по призме, которая позволяет им раскалываться на шестоватые фрагменты, удлиненные также по оси с. Поскольку их ориентировка известна, оптический знак можно определить, повернув удлиненное зерно на 45° и введя гипсовую пластинку. Если цвета интерференции повышаются (серый минерала плюс красный первого порядка пластинки дают голубой), медленный луч гипсовой пластинки накладывается на медленный луч минерала. Если это направление совпадает с удлинением, значит, E-луч — медленный, ε — больший показатель преломления, а минерал имеет положительное удлинение и является оптически положительным. Если же медленный луч гипсовой пластинки параллелен удлинению минерального зерна, а цвета интерференции понижаются (серый цвет минерала минус красный первого порядка пластинки дает желтый), удлинение минерала отрицательное и он оптически отрицателен (рис. 6.21).
Как правило, интерференционные цвета мелких зерен — серые цвета первого порядка. Следовательно, при наложении красногo цвета первого порядка сложение дает синий цвет, а вычитание — желтый.
