Propiedades Nicol II
Forma: Cristalización y Hábito Color-Pleocroísmo Índice de refracción: Relieve y Línea de Becke Clivaje (o exfoliación) y Fractura
Propiedades Nicol + : insertando Propiedades i nsertando el Nicol superior o Analizador
Color de Interferencia – Birrefringencia Extinción y Signo de Elongación Indicatriz Optica - Figuras de Interferencia Signo óptico Ángulo 2V
La Indicatriz Óptica Si comparamos los índices de refracción de un cristal con radios, podemos hacer una representación óptica del cristal graficando una superficie en función de dichos radios. En el caso de minerales isotrópicos (un solo n) tenemos un solo radio, definiendo así una esfera perfecta. Ahora, en minerales anisotrópico (dos o más n), tenemos distintos valores de radio, los cuales representarían una superficie elípticas o también llamadas esferoides, donde tendríamos en una dirección el mayor índice de refracción y en la otra dirección el menor índice de refracción. n
Índice de refracción igual en todas las direcciones: Esfera Materiales isotrópicos: vidrio, ópalo, y cristales cúbicos.
n
Ejemplo, indicatriz definida por dos índice de refracción: Esferoide Minerales Anisotrópicos
El concepto de indicatriz óptica hace referencia a la disposición óptica de un cristal en función de sus índices de refracción o de la dirección de vibración de los dos rayos que atraviesan el mineral, representándose geométricamente como una esfera o un esferoide.
Tomado de Kerr, 1965. Mineralogía Óptica Y Nesse, 1991. Introduction to optical mineralogy
Los minerales anisotrópicos presentan dos tipos de indicatriz: Indicatriz Uniáxica e Indicatriz Biáxica Indicatriz Uniáxica Los minerales trigonales, tetragonales y hexagonales presenta una indicatriz uniáxica la cual esta definida por dos índices de refracción o la dirección de vibración del rayo lento y el rayo rápido. Dichos índices o rayos, reciben ópticamente el nombre de rayo ordinario (nω) y rayo extraordinario (nε), según su posición en el esferoide. El rayo ordinario (nω) siempre vibrará en dirección perpendicular al eje C y con velocidad constante y uniforme ….no cambia!!. El rayo extraordinario (nε) se caracteriza por que siempre vibra paralelo al eje C del cristal, sin embargo puede variar su dirección y velocidad, según el corte del cristal, definiendo posiciones intermedias entre n ω y n ε. Se grafica como (nε’). El esferoide o indicatriz Uniáxico presenta un solo eje principal de simetría o eje Óptico (uniáxico), el cual cristalográficamente siempre coincide con el eje C (también el eje de isotropía) y es muy importante!! Por qué??
Eje C
Eje C Eje óptico = Eje C
nε nω
nε´
nε nω
Tomado de Kerr, 1965. Mineralogía Óptica Y Nesse, 1991. Introduction to optical mineralogy
Signo óptico – indicatriz Uniáxica
Si el rayo extraordinario es definido por el de mayor índice y el rayo ordinario por el de menor índice (nε > nω), rayo lento paralelo al eje óptico C y al eje cristalográfico Z, entonces el esferoide resultante es alargado (elipsoide prolato) y el cristal se define entonces como ópticamente positivo (cuarzo). Si el rayo extraordinario es menor (nε < nω), el rayo rápido es paralelo al eje optico C y al eje cristalográfico X, se define entonces un esferoide achatado (elipsoide oblato) y se define un cristal ópticamente negativo (calcita).
nε siempre esta en el eje óptico!!! < n
> n
–
–
o d i p á r o y a R
o t n e l o y a R
nε > nω Prolato
nε < nω Oblato Uniáxico (-)
Uniáxico (+)
Z=Y
X=Y
Las figuras de interferencia permiten definir el tipo de indicatriz y direcciones ópticas de los rayos en los cristales.
nε nω
nε nω
nω
nω
Y
Rayo lento (n>) II eje óptico C
Rayo rápido (n<) II eje óptico C
Ejemplo
Dos índices de refracción Cuarzo SiO4 Hexagonal Nε = 1,5533 Nω = 1,5442 δ= 0,009 Opt. (+)
Calcita CaCO3 Hexagonal Nω = 1,658 Nε = 1,486 δ= 0,172 Opt. (-)
Z=Y X=Y
nε
nε nω
nω
nω
nω
Y
Figura de Interferencia Uniáxica (+)
Figura de Interferencia Uniáxica (-)
Como observo esto en el microscopio??....»con la figura de interferencia»… Tomado de Kerr, 1965. Mineralogía Óptica
Para identificar la indicatriz, en el microscopio identificamos la figura de interferencia: 1. Centrar la platina del microscopio. 2. Buscar, en lo posible, un cristal limpio, no alterado, sin vacíos y sin grietas. 3. Cruzar nicol (si no están cruzados) y abrir el diagrama iris. 4. Bajar el condensador y después insertar el lente conoscópico (algunos son fijos en le microscopio)….luego se sube el condensador evitando que no levante la sección el lente. El lente conoscópica lanza un haz de luz convergente concentrado contra el mineral. 5. Enfocar el mineral con un objetivos moderadamente alto a alto (0.650.85)…..OJO!! MUCHO CUIDADO!! NO QUEBRAR LA SECCIÓN!! 6. Insertar el lente de Amici Bertrand…este lente lleva la figura de interferencia al foco ocular. 7. . Observar e identificar la figura de interferencia!! Pero que debemos ver??? Tomado de Kerr, 1965. Mineralogía Óptica
Las figuras de interferencia uniáxica se caracterizan por formar una cruz oscura (negra) con brazos (isógiras) a 90°, sobre círculos concéntricos con colores de interferencia (isocronas). El eje óptico de los minerales uniáxicos siempre coincide con el eje C del cristal y el centro de la cruz marca la posición del eje óptico (melátopo). Figura de Interferencia si el corte es perpendicular al eje C (ideal) Isogiras
Figura cristal con baja birrefringencia
Melatopo (eje óptico)
Figura cristal con alta birrefringencia
Isocromas
El oscurecimiento representan las direcciones de vibración de los nicoles paralelo a los del cristal, marcando posición de extinción. Cuando en el microscopio observamos el eje óptico en el centro del ocular, observaremos claramente la cruz sin salir del campo visual al girar la platina: figura centrada
Sin embargo, la mayoría de figuras uniáxicas son excéntricas (no centradas) y lo que observamos son sus brazos barriendo de un lado a otro, saliendo y entrando perfectamente paralelos con el retículo marcando la posición de extinción cada 90° respectivamente.
En este caso es necesario tratar de identificar en que cuadrante esta el mineral
Según el corte respecto a la indicatriz, se observa una variación de la figura uniáxica.
Como determinar el signo en una figura uniáxica? Es similar al signo de elongación, se inserta la cuña y se analiza en que cuadrante hay adición y sustracción. Si hay adición en el primer y tercer cuadrante es positivo ópticamente, si hay adición en el segundo y cuarto es Negativo. baja birrefringencia
alta birrefringencia
Figura de Interferencia Uniáxica (+) Tomado de Kerr, 1965. Mineralogía Óptica
baja birrefringencia
4
1
3
2
alta birrefringencia
Figura de Interferencia Uniáxica (-)
Uniáxico (+) Cuarzo Leucita Circón Rutilo Uniáxico (-) Calcita Apatito Nefelina Turmalina
Indicatriz Biáxica Los minerales rómbicos, monoclínicos y triclínicos presentan tres diferentes índices de refracción, por tanto el esferoide de la indicatriz biáxica esta construido por tres ejes o radios, todos muy diferentes definiendo un elipsoide tridimensional complejo. Estas tres direcciones de vibración, son definidas como (a, b, c) ó (X, Y, Z) y los índices de refracción se definen como nα, nβ y nγ, donde nα
La máxima birrefringencia esta definida como (n γ – nα)
La particularidad de la indicatriz biáxica, es que se definen dos secciones distintas enmarcadas por el n β. Considerando el plano X-Z, hay un «n» igual a n β, por tanto existen dos secciones estableciendo no un eje sino dos ejes ópticos (Biáxico).
Indicatriz Uniáxica Un solo eje óptico
Indicatriz Biáxica Dos ejes ópticos
X=Y
nε nω
Tomado de Kerr, 1965. Mineralogía Óptica
nω
Para tener en cuenta: Ortorrómbico (a): os ejes cristalográficos coinciden con los ejes de la indicatriz Monoclínico (b): el eje cristalográfico b coincide con un eje dela indicatriz Triclínico (c): Ningún eje cristalográfico coincide con algún eje de la indicatriz
Figura de interferencia Biáxica Para observar la figura biáxica, se realiza el mismo procedimiento en el microscopio. Las figuras biáxicas pueden mostrar la forma de la cruz, pero a diferencia de las figuras uniáxicas sus isógiras adoptan formas muy diferentes a medida que se gira la platina, según el corte del esferoide tridimensional. En general, no se observara continuamente la cruz con sus brazos perfectamente definidos. La figura biáxica se caracteriza por tener 4 brazos (isógiras) curvilíneos y 4 posiciones distintas. Los colores de interferencia son concéntricos (formando ochos!) con los colores mas bajos en el centro.
Bisectriz aguda
Bisectriz a 90°
Figura biáxica excéntrica (curvas)
Algunos cristales tetragonales u hexagonales en condiciones bajo presión pueden presentar una (anómala) figura biáxica y no uniáxica. Tomado de Kerr, 1965. Mineralogía Óptica
Figura de Interferencia Biáxica: al girar se separan y forman brazos curvos Figura biáxica centrada: observo como entran y salen los dos brazos en sus dos posiciones. Isógiras
Melátopos
Isocronas Figura biáxica excentrada: observo como entra y sale un solo brazos en sus cuatro posiciones.
Tomado de Kerr, 1965. Mineralogía Óptica Y Nesse, 1991. Introduction to optical mineralogy http://users.skynet.be/jm-derochette/Conoscopy/Uniaxial_minerals_4.htm
Se puede confundir, pero la biáxica siempre se divide en brazos que salen y entran curvos…La uniáxica son
brazos rectos y la cruz no se divide!
Figuras de interferencia biáxica La línea verde muestra las variaciones de la figura al pasar desde n γ hasta nα. La línea roja muestra la variación desde n γ hasta nβ
Como determinar el signo en una figura Biáxica? Biáxica (+)
Biáxica (-) Es similar a la figura uniáxica.
Figura Céntricas
1
2
3
4
Biáxica (-)
Biáxica (+) Figura excéntricas
1
2
El análisis de la adición y sustracción se hace según la posición de las isógiras. En la posición 1. Si hay adición en el lado cóncavo de las isógiras y sustracción en el lado convexo se denomina ópticamente positivo. En la posición 2. Si hay adición en el lado convexo de las isógiras y sustracción el lado cóncavo de la isógiras es ópticamente negativo. Las posiciones 3 y 4 son las posiciones complementarias de 1 y 2 al girar la platina.
Resumen determinación de signo óptico de figuras de interferencia uniáxicas y biáxicas
A PRÁCTICAR!