Índices de refração

Índices de refração.

Os índices de refração dos minerais variam; esta é uma marca importante, permitindo a determinação de minerais, muitas vezes com propriedades muito semelhantes.

Minerais opticamente isotrópicos, ou seja,. amorfo, como opala, e cristalizando em um padrão regular, como um diamante, granadas, espinele i fluoryt, tem apenas um índice de refração, denotado pelo símbolo n. Minerais opticamente anisotrópicos pertencentes a outros sistemas cristalográficos têm dois ou três valores dos principais índices de refração. Em minerais opticamente uniaxiais, esses coeficientes são dados pelo símbolo na para o raio ordinário e nt para o raio extraordinário. Minerais opticamente biaxiais têm três índices de refração.

O valor da refração dupla é um aspecto característico, que em muitos casos facilita a identificação de minerais.

luz branca, por exemplo. ensolarado, de uma lâmpada de arco ou lâmpada incandescente (lâmpadas), não é homogêneo. “É feito de diferentes comprimentos de onda. Depois de passar pelo prisma de vidro, o feixe de raios de luz branca é desviado de sua direção original e se divide, dando um espectro colorido. Este fenômeno é chamado de dispersão de luz. Ondas violetas estão sujeitas à deflexão mais forte, para os mais fracos - azul, verde, amarelo, luz vermelha tem a refração mais fraca. A luz dividida pode ser coletada de volta em um feixe branco por meio de um segundo prisma.

Luz monocromática, isto é, monocromático, cujas ondas têm um comprimento estritamente definido, tem uma cor característica. Diferentes cores de luz monocromática correspondem a diferentes comprimentos de onda:

barwa comprimento de onda em nm
vermelho 780—660
laranja 660—590
amarelo 590—570
verde 570—510
azul 510—450
Tolet 450—380

As cores mencionadas estão dentro da faixa de luz visível. Para a luz invisível, ao qual o olho humano não responde, deveria ser luz infravermelha (com um comprimento de onda maior que a luz vermelha) e luz ultravioleta, isso é ultravioleta (com um comprimento de onda menor que a luz violeta).

O tamanho do índice de refração depende do comprimento de onda, geralmente para a luz violeta é maior do que para a luz vermelha. A luz monocromática é usada para medições precisas do índice de refração; o mais comum é a luz amarela (sódio), que é marcado colocando o símbolo do elemento sódio Na abaixo da letra n, denotando o índice de refração: nNa. Além disso, medições de índice de refração de alta precisão também especificam temperatura e pressão, pois seu valor também depende parcialmente deles.

Dispersão de luz de gemas.

A diferença de velocidade entre a luz vermelha e violeta conforme ela passa por uma substância é uma medida da dispersão dessa substância. É expresso pela diferença dos índices de refração da luz violeta e vermelha. O diamante tem uma dispersão muito alta entre as pedras preciosas; só é superado pela dispersão de alguns minerais, especialmente rutilo sintético. Uma dispersão semelhante a um diamante (0,044) tem zircão (0,038). A alta dispersão do diamante é um fator importante que causa o chamado. um fogo tão característico desta gema mais preciosa. Se você olhar para o diamante em uma determinada direção, você pode ver um brilho amarelo, uma ligeira rotação da pedra pode produzir um brilho vermelho ou azul. Corpos com pouca dispersão, como quartzo ou vidro, eles têm pouco ou nenhum fogo.

Determinando os valores dos índices de refração. Após a passagem da luz de um ambiente opticamente mais raro, ou seja,. com um índice de refração inferior, para um ambiente opticamente mais denso, ou seja,. com um índice de refração mais alto, há uma refração na direção da incidência perpendicular da luz. O ângulo de refração é menor que o ângulo de incidência. Por outro lado, quando a luz passa de um ambiente opticamente mais denso para um mais fino, o ângulo de refração é maior do que o ângulo de incidência. No caso deste, quando a luz cai em um ângulo crescente, vai sair, que a um certo ângulo de incidência, o raio refratado será executado na fronteira de ambientes com diferentes densidades ópticas. Com ângulos de incidência ainda maiores, a luz é totalmente refletida internamente. Em seguida, há um forte brilho, tão importante para gemas.

O ângulo de incidência, sob o qual o raio refratado não passa mais de um ambiente opticamente mais denso para um opticamente mais fino, mas é completamente refletido, é chamado de ângulo limite. O ângulo limite tem valores diferentes para corpos diferentes, por exemplo. para vidro comum é 48 °, enquanto para o diamante é de apenas 24 °. Medindo com instrumentos chamados refratômetros, o tamanho do ângulo limite dos líquidos ou sólidos testados, podemos definir seus índices de refração. Em refratômetros usados ​​para menos precisos, As determinações em série dos valores do índice de refração dos minerais testados são lidas diretamente da escala.

Se um tubo de ensaio vazio for imerso em um copo com água, vai brilhar, como se fosse banhado a prata, que é o reflexo externo total da luz. O reflexo prateado irá desaparecer, quando o tubo de ensaio está cheio de água. O fenômeno do aparecimento de uma faixa de luz em preparações microscópicas na borda de dois minerais com diferentes índices de refração é também a reflexão interna total.. Isso é chamado. Linha ou sequência de Becke. Para descobrir rapidamente sobre o valor do fator de luz de um mineral, sua migalha é colocada sob um microscópio em uma gota de resina, conhecido como o bálsamo canadense, com um índice de refração conhecido n = 1,54. Ao observar o grão do mineral ao microscópio, uma faixa de luz brilhante pode ser notada na interface entre o mineral e a resina. Quando o tubo do microscópio é levantado, esta faixa se move em direção ao ambiente com um índice de refração mais alto. O fenômeno oposto ocorre ao abaixar o tubo, porque a linha de Becke muda em direção a um ambiente com um índice de refração mais baixo. Baixo é o índice de refração semelhante ao bálsamo canadense, e alto - claramente mais alto que ele, por exemplo. 1,7.

Quanto maior for a diferença nos índices de refração, mais claramente a União de Beck aparece. É visível especialmente sob alta ampliação e com iluminação não muito forte. Minerais com índice de refração muito alto, em contato com bálsamo canadense ou minerais com índice de refração semelhante ao do bálsamo, eles são claramente visíveis e parecem ser mais espessos do que os minerais vizinhos.

Da mesma forma, um mineral é comparado, que deve ser marcado com minerais identificados em uma base diferente, por exemplo. por cor ou tipo de clivagem. As tabelas são usadas para este propósito, em que os minerais são organizados de acordo com um índice de refração crescente.

O método de imersão para determinação dos índices de refração é diretamente aplicável ao estudo de grãos minerais com tamanho menor que 0,04 milímetros. Substâncias orgânicas líquidas com índices de refração conhecidos são geralmente usadas como líquidos de imersão.

Às vezes, apenas um fluido de imersão é usado, com um alto índice de refração, que é diluído com um solvente apropriado com um índice de refração inferior, obtendo assim a possibilidade de testar os índices de refração de ambos os líquidos. Em seguida, o índice de refração do líquido obtido pela mistura de dois líquidos com índices de refração conhecidos deve ser determinado separadamente. Em vez de medir o índice de refração de um líquido imersivo com um refratômetro, pode ser usado indiretamente, ou seja, para determinar a densidade do líquido. Este valor é estritamente dependente da proporção dos líquidos misturados e do índice de refração, que pode ser lido da mesa. Este método é especialmente aplicável a soluções inorgânicas aquosas, com uma grande diferença na densidade, como solução de iodeto de potássio e mercúrio (com um índice de refração de 1,419-1,733, com uma diferença na densidade de 1,5 Faz 3,2) e uma solução de iodeto de bário e mercúrio (com um índice de refração de 1,515-1,769).