Index de réfraction

Index de réfraction.

Les indices de réfraction des minéraux varient; c'est une caractéristique importante, permettant la détermination de minéraux ayant souvent des propriétés très similaires.

Minéraux optiquement isotropes, c'est à dire.. amorphe, comme l'opale, et cristallisant selon un motif régulier, comme un diamant, grenades, spinele je fluoryt, avoir un seul indice de réfraction, désigné par le symbole n. Les minéraux optiquement anisotropes appartenant à d'autres systèmes cristallographiques ont deux ou trois valeurs des principaux indices de réfraction. Dans les minéraux optiquement uniaxiaux, ces coefficients sont donnés par le symbole na pour le rayon ordinaire et nt pour le rayon extraordinaire. Les minéraux optiquement biaxiaux ont trois indices de réfraction.

La valeur de la double réfraction est une caractéristique, ce qui dans de nombreux cas facilite l'identification des minéraux.

lumière blanche, par exemple.. ensoleillé, d'une lampe à arc ou d'une lampe à incandescence (ampoules), ce n'est pas homogène. “Il est composé de différentes longueurs d'onde. Après avoir traversé le prisme de verre, le faisceau de rayons de lumière blanche est dévié de sa direction d'origine et divisé, donnant un spectre coloré. Ce phénomène s'appelle la dispersion de la lumière. Les ondes violettes sont soumises à la plus forte déviation, pour les plus faibles - bleu, vert, jaune, la lumière rouge est la réfraction la plus faible. La lumière divisée peut être récupérée en un faisceau blanc au moyen d'un deuxième prisme.

Lumière unicolore, c'est-à-dire monochrome, dont les ondes ont une longueur strictement définie, a une couleur caractéristique. Différentes couleurs de lumière monochromatique correspondent à différentes longueurs d'onde:

barwa longueur d'onde en nm
rouge 780—660
Orange 660—590
jaune 590—570
vert 570—510
bleu 510—450
Violet 450—380

Les couleurs mentionnées font partie de la gamme de la lumière visible. À la lumière invisible, auquel l'œil humain ne répond pas, ce devrait être une lumière infrarouge (avec une longueur d'onde supérieure à la lumière rouge) et la lumière ultraviolette, c'est l'ultraviolet (avec une longueur d'onde plus courte que la lumière violette).

La taille de l'indice de réfraction dépend de la longueur d'onde, généralement pour la lumière violette, il est plus élevé que pour la lumière rouge. La lumière monochrome est utilisée pour des mesures précises de l'indice de réfraction; le plus courant est la lumière jaune (sodium), qui est marqué en plaçant le symbole de l'élément sodium Na sous la lettre n, désignant l'indice de réfraction: nNa. De plus, les mesures d'indice de réfraction de haute précision spécifient également la température et la pression, car sa valeur en dépend aussi en partie.

Dispersion de la lumière des pierres précieuses.

La différence de vitesse de la lumière rouge et violette traversant une substance est une mesure de la dispersion de cette substance. Il est exprimé par la différence des indices de réfraction de la lumière violette et rouge. Le diamant a une dispersion très élevée parmi les pierres précieuses; il n'est que supérieur à la dispersion de quelques minéraux, en particulier le rutile synthétique. Une dispersion semblable à un diamant (0,044) a du zircon (0,038). La dispersion élevée du diamant est un facteur important causant la soi-disant. un feu si caractéristique de cette pierre précieuse la plus précieuse. Si vous regardez le diamant dans une certaine direction, vous pouvez voir une lueur jaune, une légère rotation de la pierre peut produire une lueur rouge ou bleue. Corps avec peu de dispersion, comme le quartz ou le verre, ils n'ont pas ou très peu de feu.

Détermination des valeurs des indices de réfraction. Après le passage de la lumière d'un environnement optiquement plus rare, c'est à dire.. avec un indice de réfraction inférieur, à un environnement optiquement plus dense, c'est à dire.. avec un indice de réfraction plus élevé, il y a une réfraction dans la direction d'incidence perpendiculaire de la lumière. L'angle de réfraction est plus petit que l'angle d'incidence. D'autre part, lorsque la lumière passe d'un environnement optiquement plus dense à un environnement plus mince, l'angle de réfraction est supérieur à l'angle d'incidence. Dans ce cas, lorsque la lumière tombe à un angle croissant, ça sortira, qu'à un certain angle d'incidence, le rayon réfracté passera à la frontière d'environnements de densité optique différente. Avec des angles d'incidence encore plus grands, la lumière est complètement réfléchie en interne. Il y a alors une forte lueur, si important pour les pierres précieuses.

L'angle d'incidence, sous lequel le rayon réfracté ne passe plus d'un environnement optiquement plus dense à un environnement optiquement plus mince, mais c'est complètement reflété, s'appelle l'angle limite. L'angle limite a des valeurs différentes pour différents corps, par exemple.. pour le verre ordinaire, il est de 48 °, tandis que pour le diamant, il n'est que de 24 °. En mesurant avec des instruments appelés réfractomètres la taille de l'angle aux limites des liquides ou solides testés, nous pouvons déterminer leurs indices de réfraction. Dans les réfractomètres pour moins précis, Les déterminations en série des valeurs d'indice de réfraction des minéraux testés sont lues directement à partir de la balance.

Si un tube à essai vide est immergé dans un verre avec de l'eau, il brillera, comme s'il était argenté, qui est la réflexion externe totale de la lumière. Le reflet argenté disparaîtra, lorsque le tube à essai est plein d'eau. Le phénomène d'apparition d'une traînée lumineuse dans des préparations microscopiques à la frontière de deux minéraux d'indices de réfraction différents est également la réflexion interne totale.. C'est appelé. La ligne ou la séquence de Beck. Pour connaître rapidement la valeur du facteur lumière d'un minéral, sa miette est placée sous un microscope dans une goutte de résine, connu sous le nom de baume canadien, avec un indice de réfraction connu n = 1,54. Lors de l'observation du grain du minéral au microscope, une strie lumineuse brillante peut être vue à l'interface entre le minéral et la résine. Lorsque le tube du microscope est soulevé, cette strie se déplace vers l'environnement avec un indice de réfraction plus élevé. Le phénomène inverse se produit lors de la descente du tube, parce que la ligne de Becke se déplace vers un environnement avec un indice de réfraction inférieur. L'indice de réfraction est faible, similaire à celui du baume canadien, et grand - clairement plus grand que lui, par exemple.. 1,7.

Plus la différence d'indice de réfraction est grande, plus l'union de Beck apparaît clairement. Il est visible surtout sous un fort grossissement et sous un éclairage peu lumineux. Minéraux à très haut indice de réfraction, en contact avec du baume canadien ou des minéraux ayant un indice de réfraction semblable au baume, ils sont clairement visibles et semblent plus épais que les minéraux voisins.

De la même manière, un minéral est comparé, être marqué avec des minéraux identifiés sur une base différente, par exemple.. par couleur ou type de décolleté. Des tableaux sont utilisés à cet effet, dans lequel les minéraux sont disposés selon un indice de réfraction croissant.

La méthode d'immersion pour la détermination des indices de réfraction est directement applicable à l'étude de grains minéraux de taille inférieure à 0,04 mm. Les substances organiques liquides avec des indices de réfraction connus sont généralement utilisées comme liquides d'immersion.

Parfois, un seul fluide d'immersion est utilisé, avec un indice de réfraction élevé, qui est dilué avec un solvant approprié avec un indice de réfraction inférieur, obtenant ainsi la possibilité de tester les indices de réfraction des deux liquides. Ensuite, il est nécessaire de déterminer séparément l'indice de réfraction du liquide formé en mélangeant deux liquides avec des indices de réfraction connus. Au lieu de mesurer l'indice de réfraction d'un liquide d'immersion avec un réfractomètre, peut être utilisé indirectement, à savoir, pour déterminer la densité du liquide. Cette valeur dépend strictement du rapport des liquides mélangés et de l'indice de réfraction, qui peut être lu dans le tableau. Cette méthode est particulièrement applicable aux solutions inorganiques aqueuses, avec une grande différence de densité, comme une solution d'iodure de mercure et de potassium (avec un indice de réfraction de 1,419-1,733, avec une différence de densité de 1,5 fais 3,2) et une solution de baryum et d'iodure mercurique (avec un indice de réfraction de 1,515-1,769).