Российский Государственный Геологоразведочный Университет

Индикатриса.

Выполнил:

Студент группы РМ-04-2

Concos

Проверил:

Гурова М.Н.

©Москва 2006

Общее понятия

Естественный свет – это такой, при котором колебания происходят во всех направлениях в плоскости перпендикулярной к направлению его распространения.

Плоскополяризованный – это свет, при котором колебания совершаются в одном направлении этой плоскости. Плоскость, в которой совершаются колебание, называется плоскостью колебаний.

Показатель преломления является одним из наиболее важных оптических свойств минерала. Под показателем преломления какого-либо вещества (n) понимают отношение скорости света в воздухе или пустоте (v₁), т.е. n=V₁/V₂

Таким образом, величина показателя преломления обратно пропорциональна скорости распространения света в данном веществе.

Оптически одноосный кристалл

В кристаллах средних сингоний, как например, рутил (n₀=2,609 а n_e=2,895), при двойном лучепреломлении одна из двух плоскополяризованных световых волн распространяется во всех направлениях с одинаковой скоростью, вторая же меняет свою скорость в зависимости от направления. Первая носит название обыкновенной волны и ей соответствует показатель преломления n₀, имеющий постоянную величину для всех направлений в кристалле. Волна, меняющая свою скорость в зависимости от направления, называется необыкновенной, и ей соответствует показатель преломления n_e, величина которого для различных направлений различна.

От относительных отношений величин показателя преломления n₀ и n_e, наш кристалл оптически положительный.

Оптически положительными кристаллами принято считать те, у которых n₀ < n_e. Так как у рутила n₀ < n_e, то он является оптически положительным кристаллом.

Оптическая ось, является направлением, в котором не происходит двойного луче преломления. Свет распространяется вдоль нее со скоростью обыкновенной волны, а следовательно, и величина показателя преломления в направлении оптической оси всегда (независимо от знака кристалла) будет равна n₀.

Во всех направлениях кристалла величина показателя преломления, соответствующая необыкновенной волне, имеет промежуточное между n_e и n₀ значение и обозначается n’_e.

Между направлением светового колебания и величиной показателя преломления для каждого вещества существует определенная зависимость. Для того чтобы связать эти два свойства, строится вспомогательная поверхность, получившая название оптической индикатрисы.

Оптической индикатрисой - вспомогательная поверхность, построенная на величинах показателей преломления, отложенных в направлении колебания электрического вектора соответствующей световой волны, перпендикулярно к направлению распространения той же волны.

Таким образом, индикатриса является пространственным изображением оптических свойств кристаллов, связывающих два важных оптических свойства – показатель преломления и направление светового колебания для той же волны.

Индикатриса оптически одноосных кристаллов.

Для построения необходимо знать направление обыкновенных и необыкновенных световых волн для всех направлений в кристалле, а также учитывать положение оптики. Согласно которому колебания необыкновенной световой волны совершаются в главном сечении кристалла, а колебание обыкновенной волны – в плоскости перпендикулярной оптической оси.

Главное сечение кристалла – сечение, проходящее через оптическую ось и падающий луч.

Построение ведется следующим образом.

Индикатриса оптически положительного кристалла, условием которого является n₀ < n_e, имеет форму эллипсоида вращения, вытянутого по оптической оси.

Одноосная индикатриса имеет следующие элементы:

1. две оси индикатрисы N_e и N₀, которым соответствуют два главных показателя преломления n_e и n₀;

2. одну оптическую ось, т.е. направление в кристалле , в котором не происходит двойного лучепреломления. Оптическая ось всегда совпадает с осью индикатрисы N_e;

3. одно круговое сечение с радиусом N₀, перпендикулярное оптической оси. Это сечение является оптически изотропным.

4. Бесчисленное множество главных сечений, проходящих через оптическую ось, которые будут иметь форму эллипса с полуосями N_e и N₀.

Любое промежуточное сечение, проведенное через центр эллипсоида, будет также эллипсом, одна полуось которого равна N₀, а другая будет иметь переменную величину N_e меньшую N₀.

Принято обозначать наибольший показатель преломления через n_g, а наименьший n_p. В нашем случае: n_e=n_p, a n₀=n_g/

В дальнейшем оси индикатрисы, в отличие от соответствующих им показателей преломления, будем обозначать как N_e и N₀ или N_g и N_p/

Оптическая индикатриса позволяет определить величину показателей преломления и направления световых колебаний для любого заданного направления распространения световой волны в кристалле, т.е. практически для любого среза кристалла в шлифе.

Описание ориентировки разрезов.