9) Люминесценция. Ее виды, причины, значения с примерами.

Люминесценция - способность кристаллов светится под влиянием разного рода излучения за пределами длин вол видимого спектра.

Виды:

Фотолюминесценция – ультофиолет

Ренгенолюминесценция – ренгеновские лучи

Катодолюминесценция- возбуждение потоком электроном

Электролюминесценция-электричеством

Термолюминесценция- нагревание

Триболюминесценция- трение, удар

Фосфоресценция (наличие люминофоров)

Происходит под влиянием:

При нагревании (флюорит)

При давлении

При растворении

При облучении ультафиолетовыми, катодами и другими коротковолновыми лучами.

10) Оптические свойства минералов.

Прозрачность - свойство вещества пропускать сквозь себя свет. Абсолютно непрозрачных тел не существует, но многие минералы, особенно металлы (даже в тонких пленках), видимые лучи пропускают в столь малых количествах, что практически кажутся совершенно непрозрачными. Так же не существует абсолютно прозрачных минералов, т. е. таких, которые совершенно не поглощали бы пропускаемого через них света.

В зависимости от степени прозрачности все минералы делят на:

1) прозрачные (горный хрусталь, исландский шпат, топаз) 2) полупрозрачные (изумруд, сфалерит, киноварь) 3) непрозрачные (пирит, магнетит, графит)

Многие минералы, кажущиеся в больших кристаллах или обломках непрозрачными, просвечивают в тонких осколках или тонких шлифах (биотит, рутил и др.). Если тело состоит из зерен, различно оптически ориентированных, то в такой среде лучи света не могут проложить себе прямых длинных путей. Только в тонких шлифах такие тела обнаруживают свою прозрачность.

Цвет минералов — это свойство тела вызывать у человека определенное зрительное ощущение в соответствии со спектральным состав отражаемого или пропускаемого (испускаемого) телом излучения.

Различают 3 рода окрасок по происхождению:

Идиохроматизм (свой). Во многих случаях окраска природных соединений, никогда не встречающихся в виде бесцветных кристаллов, обусловлена внутренними свойствами самого минерала. Таковы, например, черный магнетит (FeFe204), латунно-желтый пирит (FeS2), карминно-красная киноварь (HgS), зеленые и синие кислородные соли меди (малахит, азурит, бирюза и др.), густо-синий лазурит и т. д.

Эти окраски различных минералах обусловлены разными причинами:

1. В многочисленных минералах окраска обязана своим происхождением тому, что в состав самих соединений входит какой-либо хромофор, т. е. химический элемент, приносящий окраску (Ti, V, Сг, Mn, Fe, Co, Ni, W, Mo, U, Сг, TR)

2. Окраска некоторых прозрачных минералов может быть связана с изменением однородности строения кристаллических структур, с изменением электростатического состояния ионов, могущих превращаться под влиянием тех или иных причин в нейтральные или в возбужденные (слабо заряженные) атомы.

3. Особую группу окрашенных минералов составляют такие соединения, в которых окраска обусловлена присутствием ионов или целых групп их внутри пустых промежутков структуры. Это относится, к тем силикатам, у которых имеет место «внедрение» дополнительных анионов (Cl, [S04]2...) (лазурит).

Аллохроматизм (посторонний). Кварц обычно встречающийся в виде бесцветных кристаллов (горный хрусталь), бывает окрашен в красивый фиолетовый цвет (аметист), розовый, желто-бурый (от окислов железа), золотистый (цитрин), серый или дымчатый (раухтопаз), густой черный (морион), наконец, в молочно-белый цвет. Галит — может обладать белым, серым, желтым, бурым, розовым и иногда синим цветом.

Окраска в таких минералах связана с посторонними тонкорассеянными механическими примесями, окрашенными в тот или иной цвет хромофорами (носителями окраски), цветными налетами, примазками, побежалостью других минералов. Эти красящие вещества могут быть представлены как неорганическими, так и органическими соединениями. Подобные окраски, не зависящие от химической природы самого минерала. К их числу принадлежат бурые гидроокислы железа, красная окись железа, черные окислы марганца, органические вещества и др.

Псевдохроматизм (ложный). В некоторых прозрачных минералах иногда наблюдается «игра цветов», обусловленная интерференцией падающего света в связи с отражением его от внутренних поверхностей трещин спайности, иногда от поверхности каких-либо включений.

Подобные явления ложной окраски наблюдаются и в твердых прозрачных минералах (Лабрадор). Окраска ничего общего не имеет с природой самого минерала.

Двупреломление

В кристаллах с анизотропным строением пространственной решетки свет становится поляризованным — единый луч распадается на два луча с разной скоростью распространения света в кристалле и соответственно с разными показателями преломления. В результате происходит двупреломление света (исландский шпат).

Поскольку сила двупреломления света определяется анизотропией строения кристаллической решетки минерала, то, во-первых, в разных веществах это свойство проявлено по-разному, а во-вторых, в одних и тех же кристаллах оно зависит от характера атомного строения, атомного узора плоских сеток, на которые упал свет.

В кристаллах кубической сингонии поляризация и двупреломление света отсутствуют. В каждом кристалле гексагональной, тетрагональной и тригональной сингонии всегда есть одно особое направление — его оптическая ось. Если свет распространяется вдоль этой оптической оси, он не поляризуется и не распадается на два луча. Если свет входит в кристалл перпендикулярно оптической оси, происходит его наиболее сильное двупреломление.

Астеризм - оптический эффект в кристаллах некоторых минералов, обработанных с образованием сферической или другой выпуклой криволинейной поверхности, проявляющийся в наблюдении звёздообразной фигуры при освещении кристалла.

Астеризм проявляется в корундах, шпинелях, некоторых кварцах, бериллах, диопсиде (четырёхлучевая звезда), гранатах (альмандин, демантоид) некоторых слюдах. Основной причиной, обуславливающей астеризм, является наличие в кристалле игольчатых включений, ориентированных параллельно главным кристаллографическим осям. Толщина таких включений — близка к длине волны видимого света, и они образуют несколько систем, в каждой из которых включения ориентированы параллельно, а углы между включениями разных систем соответствуют углам между кристаллографическими осями.

В результате дифракции света на решётках таких микровключений при освещении кристалла наблюдается группа пересекающихся в одной точке светящихся полос — «звезда»; количество лучей звезды зависит от симметрии кристалла.