Indexy lomu

Indexy lomu.

Indexy lomu minerálov sa líšia; toto je dôležitý punc, umožňujúce stanovenie minerálov často s veľmi podobnými vlastnosťami.

Opticky izotropné minerály, t.j.. amorfný, ako opál, a kryštalizuje v pravidelnom vzore, ako diamant, granáty, spinele i fluoryt, majú iba jeden index lomu, označené symbolom n. Opticky anizotropné minerály patriace do iných kryštalografických systémov majú dve alebo tri hodnoty hlavných indexov lomu. V opticky jednoosých mineráloch sú tieto koeficienty dané symbolom na pre obyčajný polomer a nt pre mimoriadny polomer. Opticky biaxiálne minerály majú tri indexy lomu.

Hodnota dvojnásobného lomu je charakteristickým znakom, čo v mnohých prípadoch uľahčuje identifikáciu minerálov.

biele svetlo, napr.. slnečno, z oblúkovej žiarovky alebo žiarovky (žiarovky), nie je to homogénne. “Skladá sa z rôznych vlnových dĺžok. Po prechode skleneným hranolom sa lúč lúčov bieleho svetla odchýli od pôvodného smeru a rozdelí sa, dávajúc farebné spektrum. Tento jav sa nazýva rozptyl svetla. Fialové vlny podliehajú najsilnejšiemu vychýleniu, pre slabších - modrá, zelená, žltá, červené svetlo je najslabší lom svetla. Rozdelené svetlo je možné zhromaždiť späť do bieleho lúča pomocou druhého hranola.

Jednofarebné svetlo, teda čiernobiely, ktorých vlny majú striktne definovanú dĺžku, má charakteristickú farbu. Rôzne farby monochromatického svetla zodpovedajú rôznym vlnovým dĺžkam:

barwa vlnová dĺžka v nm
Červená 780—660
Oranžová 660—590
žltá 590—570
zelená 570—510
Modrá 510—450
fialový 450—380

Uvedené farby spadajú do rozsahu viditeľného svetla. Do neviditeľného svetla, na ktoré ľudské oko nereaguje, malo by to byť infračervené svetlo (s vlnovou dĺžkou väčšou ako červené svetlo) a ultrafialové svetlo, to je ultrafialové (s vlnovou dĺžkou kratšou ako fialové svetlo).

Veľkosť indexu lomu závisí od vlnovej dĺžky, obvykle pre fialové svetlo je vyššia ako pre červené svetlo. Na presné meranie indexu lomu sa používa monochromatické svetlo; najbežnejšie je žlté svetlo (sodík), ktorý je označený umiestnením symbolu sodíkového prvku Na pod písmeno n, označujúci index lomu: nNa. Okrem toho vysoko presné merania indexu lomu tiež určujú teplotu a tlak, lebo jeho hodnota od nich tiež čiastočne závisí.

Svetelná disperzia drahokamov.

Rozdiel rýchlostí červeného a fialového svetla prechádzajúceho látkou je mierou disperzie tejto látky. Vyjadruje sa rozdielom indexov lomu fialového a červeného svetla. Diamant má veľmi vysokú disperziu medzi drahými kameňmi; prekonáva ho iba rozptyl niekoľkých minerálov, najmä syntetický rutil. Disperzia podobná diamantu (0,044) má zirkón (0,038). Vysoká disperzia diamantov je dôležitým faktorom spôsobujúcim tzv. oheň tak charakteristický pre tento najvzácnejší drahokam. Ak sa pozriete na diamant v určitom smere, môžete vidieť žltú žiaru, mierne otáčanie kameňa môže spôsobiť červenú alebo modrú žiaru. Telá s malým rozptylom, ako kremeň alebo sklo, nemajú žiadny alebo veľmi malý oheň.

Stanovenie hodnôt indexov lomu. Po prechode svetla z opticky vzácnejšieho prostredia, t.j.. s nižším indexom lomu, do opticky hustejšieho prostredia, t.j.. s vyšším indexom lomu, dochádza k lomu v smere kolmého dopadu svetla. Uhol lomu je menší ako uhol dopadu. Na druhej strane, keď svetlo prechádza z opticky hustejšieho do tenšieho prostredia, uhol lomu je väčší ako uhol dopadu. V tomto prípade, keď svetlo dopadá pod čoraz väčším uhlom, vyjde to, že pri určitom uhle dopadu bude lomený lúč prebiehať na hranici prostredí s rôznou optickou hustotou. Pri ešte väčších uhloch dopadu je svetlo úplne vnútorne odrážané. Existuje potom silná žiara, také dôležité pre drahé kamene.

Uhol dopadu, pod ktorým lomený lúč už neprechádza z opticky hustejšieho do opticky tenšieho prostredia, ale to sa úplne odráža, sa nazýva medzný uhol. Medzný uhol má rôzne hodnoty pre rôzne telesá, napr.. pre bežné sklo je to 48 °, zatiaľ čo pre diamant je to iba 24 °. Meraním veľkosti hraničného uhla testovaných kvapalín alebo pevných látok pomocou prístrojov nazývaných refraktometre, môžeme definovať ich indexy lomu. V refraktometroch používaných pre menej presné merania, Sériové stanovenie hodnôt indexu lomu testovaných minerálov sa odčíta priamo zo stupnice.

Ak je prázdna skúmavka ponorená do pohára s vodou, bude svietiť, akoby to bolo postriebrené, čo je celkový vonkajší odraz svetla. Striebristý odraz zmizne, keď je skúmavka plná vody. Fenomén vzhľadu svetelného pruhu v mikroskopických prípravkoch na hranici dvoch minerálov s rôznymi indexmi lomu je tiež celkovou vnútornou reflexiou.. Toto sa volá. Beckeho línia alebo pruh. Ak chcete rýchlo zistiť hodnotu svetelného faktora minerálu, jeho strúhanka sa umiestni pod mikroskop do kvapky živice, známy ako kanadský balzam, so známym indexom lomu n = 1,54. Pri pozorovaní zrna minerálu pod mikroskopom je možné spozorovať pruh svetlého svetla na rozhraní medzi minerálom a živicou.. Po zdvihnutí trubice mikroskopu sa tento pruh pohybuje smerom k prostrediu s vyšším indexom lomu. Opačný jav nastáva pri spúšťaní trubice, pretože Beckeho čiara sa posúva do prostredia s nižším indexom lomu. Nízky je index lomu podobný kanadskému balzamu, a vysoký - zjavne vyšší ako on, napr.. 1,7.

Čím väčší je rozdiel v indexoch lomu, tým zreteľnejšie sa objavuje Beckova únia. Je viditeľný najmä pri vysokom zväčšení a pri nie príliš jasnom osvetlení. Minerály s veľmi vysokým indexom lomu, v kontakte s kanadským balzamom alebo minerálmi s balzamovým indexom lomu, sú jasne viditeľné a zdajú sa byť hrubšie ako susedné minerály.

Minerál sa porovnáva rovnakým spôsobom, označiť minerálmi identifikovanými na inom základe, napr.. podľa farby alebo typu štiepenia. Na tento účel sa používajú tabuľky, v ktorom sú minerály usporiadané podľa rastúceho indexu lomu.

Ponorná metóda na stanovenie indexov lomu je priamo použiteľná na štúdium veľkostí minerálnych zŕn menších ako 0,04 mm. Ako ponorné kvapaliny sa zvyčajne používajú kvapalné organické látky so známymi indexmi lomu.

Niekedy sa použije iba jedna ponorná kvapalina, s vysokým indexom lomu, ktorý sa zriedi vhodným rozpúšťadlom s nižším indexom lomu, čím sa získa možnosť testovania indexov lomu oboch kvapalín. V takom prípade by sa mal index lomu kvapaliny tvorenej zmiešaním dvoch kvapalín so známymi indexmi lomu stanoviť osobitne. Namiesto merania indexu lomu ponornej kvapaliny refraktometrom, možno použiť nepriamo, a to na stanovenie hustoty kvapaliny. Táto hodnota prísne závisí od pomeru zmiešaných kvapalín a indexu lomu, ktoré sa dajú vyčítať z tabuľky. Táto metóda je zvlášť použiteľná pre vodné anorganické roztoky, s veľkým rozdielom v hustote, ako roztok jodidu ortuťnatého a draselného (s indexom lomu 1,419 - 1,733, s rozdielom hustoty od 1,5 robiť 3,2) a roztok bária a jodidu ortutnatého (s indexom lomu 1,515 - 1,769).