Brydningsindeks

Brydningsindeks.

Brytningsindekserne for mineraler varierer; dette er et vigtigt kendetegn, muliggør bestemmelse af mineraler ofte med meget lignende egenskaber.

Optisk isotrope mineraler, dvs.. amorf, som opal, og krystalliserer i et regelmæssigt mønster, som en diamant, granater, spinele i fluoryt, har kun et brydningsindeks, betegnet med symbolet n. Optisk anisotrope mineraler, der tilhører andre krystallografiske systemer, har to eller tre værdier af de vigtigste brydningsindekser. I optisk uniaxiale mineraler er disse koefficienter givet ved symbolet na for den almindelige radius og nt for den ekstraordinære radius. Optisk biaksiale mineraler har tre brydningsindeks.

Værdien af ​​dobbeltbrydning er et karakteristisk træk, hvilket i mange tilfælde letter identificeringen af ​​mineraler.

hvidt lys, f.eks.. solrig, fra en buelampe eller glødelampe (pærer), det er ikke homogent. “Den består af forskellige bølgelængder. Efter at have passeret gennem glasprismet afviges strålen af ​​hvide lysstråler fra sin oprindelige retning og splittes, giver et farverigt spektrum. Dette fænomen kaldes lysdispersion. Violette bølger udsættes for den stærkeste afbøjning, for de svagere - blå, grøn, gul, rødt lys er den svageste brydning. Det opdelte lys kan samles tilbage i en hvid stråle ved hjælp af et andet prisme.

Enfarvet lys, dvs. monokrom, hvis bølger har en strengt defineret længde, har en karakteristisk farve. Forskellige farver af monokromatisk lys svarer til forskellige bølgelængder:

Barwa bølgelængde i nm
Rød 780—660
orange 660—590
gul 590—570
grøn 570—510
blå 510—450
Violet 450—380

De nævnte farver falder inden for området for synligt lys. Til det usynlige lys, som det menneskelige øje ikke reagerer på, det skal være infrarødt lys (med en bølgelængde større end rødt lys) og ultraviolet lys, det er ultraviolet (med en bølgelængde kortere end violet lys).

Størrelsen på brydningsindekset afhænger af bølgelængden, normalt for violet lys er det højere end for rødt lys. Monokromt lys bruges til nøjagtige målinger af brydningsindeks; det mest almindelige er gult lys (natrium), som er markeret ved at placere symbolet for natriumelementet Na under bogstavet n, betegner brydningsindekset: nNa. Derudover angiver målinger med høj præcision af brydningsindeks også temperatur og tryk, for dens værdi afhænger også delvist af dem.

Spredning af ædelsten.

Hastighedsforskellen for rødt og violet lys, der passerer gennem et stof, er et mål for dispersionen af ​​det stof. Det udtrykkes ved forskellen mellem brydningsindekserne for violet og rødt lys. Diamant har en meget høj spredning blandt ædelsten; det er kun bedre end spredningen af ​​nogle få mineraler, især syntetisk rutil. En spredning svarende til en diamant (0,044) har zirkon (0,038). Høj diamantspredning er en vigtig faktor, der forårsager den såkaldte. en brand, der er så karakteristisk for denne mest dyrebare ædelsten. Hvis du ser på diamanten i en bestemt retning, kan du se en gul glød, en let rotation af stenen kan give en rød eller blå glød. Kroppe med lidt spredning, som kvarts eller glas, de har ingen eller meget lidt ild.

Bestemmelse af værdierne for brydningsindekser. Efter passage af lys fra et optisk sjældnere miljø, dvs.. med et lavere brydningsindeks, til et optisk tættere miljø, dvs.. med et højere brydningsindeks, der er en brydning i retning af vinkelret forekomst af lys. Brydningsvinklen er mindre end indfaldsvinklen. På den anden side når lys passerer fra et optisk tættere til et tyndere miljø, brydningsvinklen er større end indfaldsvinklen. I dette tilfælde, når lyset falder i stigende vinkel, det kommer ud, at ved en bestemt indfaldsvinkel vil den brydede stråle løbe på grænsen til miljøer med forskellig optisk densitet. Med endnu større indfaldsvinkler reflekteres lyset helt internt. Der er så en stærk glød, så vigtigt for ædelstene.

Indfaldsvinklen, hvorunder den brydede stråle ikke længere passerer fra et optisk tættere til et optisk tyndere miljø, men det afspejles fuldstændigt, kaldes grænsevinklen. Grænsevinklen har forskellige værdier for forskellige kroppe, f.eks.. for almindeligt glas er det 48 °, mens det for diamant kun er 24 °. Ved at måle med instrumenter, der kaldes refraktometre, er størrelsen på grænsevinklen for de testede væsker eller faste stoffer, vi kan bestemme deres brydningsindeks. I refraktometre for mindre nøjagtige, Seriebestemmelser af brydningsindeksværdierne for de testede mineraler læses direkte fra skalaen.

Hvis et tomt reagensglas nedsænkes i et glas med vand, det vil skinne, som om det var forsølvet, som er den samlede eksterne refleksion af lyset. Den sølvfarvede refleksion forsvinder, når reagensglas er fyldt med vand. Fænomenet med udseendet af en lysstribe i mikroskopiske præparater ved grænsen til to mineraler med forskellige brydningsindekser er også den samlede indre refleksion.. Dette kaldes. Beck's linje eller stribe. For hurtigt at finde ud af værdien af ​​et minerals lysfaktor, krummen placeres under et mikroskop i en dråbe harpiks, kendt som den canadiske balsam, med et kendt brydningsindeks n = 1,54. Når man observerer mineralkornet under mikroskopet, kan man se en stærk lysstribe ved grænsefladen mellem mineralet og harpiksen. Når mikroskoprøret løftes, bevæger denne stribe sig i retning af miljøet med et højere brydningsindeks. Det modsatte fænomen opstår, når røret sænkes, fordi Beckes linje skifter mod et miljø med et lavere brydningsindeks. Lavt er brydningsindekset svarende til den canadiske balsam, og høj - klart højere end ham, f.eks.. 1,7.

Jo større forskel på brydningsindeks, jo tydeligere vises Beck's Union. Det er synligt især under høj forstørrelse og i ikke særlig lys belysning. Mineraler med et meget højt brydningsindeks, i kontakt med canadisk balsam eller mineraler med et balsamlignende brydningsindeks, de er tydeligt synlige og synes at være tykkere end de nærliggende mineraler.

På samme måde sammenlignes et mineral, skal mærkes med mineraler identificeret på et andet grundlag, f.eks.. efter farve eller type spaltning. Tabeller bruges til dette formål, hvor mineralerne er arrangeret efter et stigende brydningsindeks.

Nedsænkningsmetoden til bestemmelse af brydningsindeks er direkte anvendelig til undersøgelse af mineralkorn med en størrelse mindre end 0,04 mm. Flydende organiske stoffer med kendte brydningsindekser anvendes normalt som nedsænkningsvæsker.

Nogle gange bruges kun en nedsænkningsvæske, med et højt brydningsindeks, som fortyndes med et passende opløsningsmiddel med et lavere brydningsindeks, således opnås muligheden for at teste brydningsindekserne for begge væsker. Derefter er det nødvendigt at bestemme brydningsindekset for væsken dannet separat ved at blande to væsker med kendte brydningsindekser. I stedet for at måle brydningsindekset for en nedsænkningsvæske med et refraktometer, kan bruges indirekte, nemlig at bestemme densiteten af ​​væsken. Denne værdi afhænger strengt af forholdet mellem de blandede væsker og af brydningsindekset, som kan læses fra tabellen. Denne metode er især anvendelig til vandige uorganiske opløsninger, med en stor forskel i tæthed, som kviksølv- og kaliumiodidopløsning (med et brydningsindeks på 1.419-1.733, med en forskel i densitet fra 1,5 gør 3,2) og en opløsning af barium og kviksølviodid (med et brydningsindeks på 1.515-1.769).