Placas Accesorios y Compensadores

Universidad Nacional Mayor de San EAP de Ingeniería Geológica Accesory plates and compensation: Placas accesorias y compensadores

Placas y c!"as de accesorios de #ompensación Un e$amen c!idadoso de la anisotropía en %!nción de la orientación de la m!estra permite permite la identi&cación de la di%erencia de índice de re%racción y la orientación de las e$traordinarias y ordinarias rayos de l!' prod!cidos por materiales (irre%ringentes) Este t!torial e$plora cómo se p!eden emplear compensadores para ay!dar a determinar parámetros de orientación de materiales anisótropos) #on el &n de determinar las orientaciones de rayos de l!' rápidas y lentas en !n material (irre%ringente* (irre%ringente* la m!estra se coloca generalmente en !n giro de +, +, grad grados os esce escena nari rio o circ! circ!la larr entr entre e pola polari ri'a 'ado dorres cr!' cr!'ad ados os en !n microscopio óptico) .os e/es de la elipse índice esp0cimen están orientados en diagonal* en !na posición correspondiente a 12 grados con respecto a las direcciones de vi(ración del polari'ador y el anali'ador) A contin!ación* se a"ade a"ade !n acceso accesorio rio o compen compensac sación ión placa placa (irre (irre%r %ringe ingente nte comp!e comp!esto sto de c!ar'o* m!scovita* o yeso montado en !n soporte especiali'ado para la trayectoria de la l!' en !na orientación especí&ca) Placas de compensación* 3!e prod!cen !na di%erencia de camino óptico &/o entre el esp0cimen y la placa* se montan y c!idadosamente orientadas en !n marco rectang!lar de modo 3!e las identidades de los e/es de vi(ración rápidos y lentos son cono conoci cido doss y &/os &/os)) .a plac placa a de comp compen ensa saci ción ón más más com4 com4n n se re& e&er ere e a men!do como !na placa de yeso o placa de onda completa* y tiene !na di%erencia de camino óptico 3!e varía entre 22 y 25 nanómetros) nanómetros) #omo regla general* el rayo lento 63!e tiene !n índice de re%racción e%ectivo más más gran grande de77 está está orie orient ntad ado o en la dir direcci ección ón del del noroe noroest stee-s! s!de dest ste e con con respe espect cto o al pola polari ri'a 'ado dorr y el anal anali' i'a ador dor) .a inse inserrción ción de la plac placa a de compensación de primer orden 6ya sea antes de la m!estra* pero desp!0s de 3!e el polari'ador o desp!0s de la m!estra* pero antes de 3!e el anali'ador7 a la trayectoria de la l!' será a"adir la di%erencia de camino óptico 622-25 nanómetros7 a todos los caminos ópticos en el microscopio vie8&eld ) El %ondo* 3!e es totalmente osc!ro c!ando !na di%erencia de camino óptico de cero prevalece prevalece 6como es el caso en polari'adores polari'adores cr!'ados sin !na placa de compensación7* a9ora aparece magenta o ro/o color* 3!e a men!do se denomina :ed I o de primer orden ro/o) Si el lento rayo 3!e emana de la m!estra tiene !n vector vi(ración 3!e es paralela a la lenta rayo de la placa de onda completa* las di%erencias de longit!d de onda se s!mará y aparecerá !n color polari'ación s!perior) s!perior) Este e%ecto se denomina aditivo) En los casos donde la dirección de la m!estra y la placa de onda completa rayos lentos están orientadas en áng!los de ; grados entre sí* las di%erencias de longit!d de onda se restar y !n color polari'ación in%erior dará como res!ltado 6conocido como !n e%ecto s!stractivo7) :otación de la m!es m!estr tra a por por ; grad grados os en el esce escena nari rio o cir circ!la c!larr de(e de(e con& con&rrmar mar la identi&cación de los rayos rápidos y lentos) #omo se disc!tió anteriormente* constr!cción de la mayoría de las placas Accesory plateslaand compensation de compensación aseg!ra 3!e la dimensión larga de la l a placa está orientada Mineralogía Optica - Práctica Nort98est-S!reste con respecto a las direcciones polari'ador microscopio y



Universidad Nacional Mayor de San EAP de Ingeniería Geológica vi(ración anali'ador) .a dirección de vi(ración ray rápido es más a men!do colocado en paralelo al e/e largo marco de la placa de compensación 6longit!d7* res!ltando en la dirección de vi(ración ray lenta está orientada a trav0s de la anc9!ra o e/e corto) Por lo tanto* c!ando se coloca la placa de compensación entre polari'adores cr!'ados* la dirección de vi(ración ray rápido es noroeste-s!deste* mientras 3!e la de la lenta ray es NoresteS!roeste) #!ando se coloca !na placa de compensación de onda completa entre los polari'adores* el color distintivo magenta o(servó mentiras en el límite entre el primer y seg!ndo colores para el retraso) .as demás placas* como !na placa de mica o de yeso* prod!cirán grados menores o varia(les de retraso* dependiendo del dise"o de la placa) .a placa de mica prod!ce !na di%erencia de camino óptico de 1-22 nanómetros 6dependiendo del %a(ricante7* mientras 3!e la c!"a de c!ar'o prod!ce !na amplia gama de valores de retardo) #ompensadores varían con respecto a la gama de di%erencias de camino óptico 6n4mero de órdenes7 c!(ierto y cómo el elemento (irre%ringente se coloca en orientaciones estrat0gicas para permitir la introd!cción de las di%erencias de %ase varia(le contin!amente) =os %actores principales 3!e determinan la elección adec!ada del compensador) Un compensador satis%actoria de(e ser capa' de compensar la mayor di%erencia de camino óptico esperado * y la sensi(ilidad de(e ser adec!ada para determinar m!y pe3!e"os cam(ios de %ase ) Por e/emplo* si se sospec9a de !n cristal (irre%ringente desconocida tener di%erencia de índice de re%racción 6 n 6 e7 n 6 o7 7 alrededor de *<2 * y el espesor es de apro$imadamente < micras * entonces la di%erencia de camino óptico esperado es cerca de 2 nanómetros) En este caso* !na placa de compensación de primer orden 6retraso de 22 nanómetros 7 llevará a ca(o adec!adamente la tarea) Alternativamente* !n compensador con !na gama de c!atro órdenes tendría !n a/!ste m!y pe3!e"o con este esp0cimen * lo 3!e lleva a !na medición menos precisa )

Se s!giere el sig!iente procedimiento para determinar la identidad de las plates andrayos compensation orientaciones de laAccesory vi(ración de los lentos y rápidos en !n material Mineralogía Optica Práctica (irre%ringente desconocido) En primer l!gar* gire la platina del microscopio

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Universidad Nacional Mayor de San EAP de Ingeniería Geológica 9asta 3!e el cristal m!estra la cantidad má$ima de e$tinción 6>ig!ra  6a77) El cristal e/emplo il!strado en la &g!ra  tiene la lenta vi(ración ray dirección paralela al e/e largo del cristal y !n correspondiente ray rápido dirección de vi(ración paralela al e/e corto) Por convención* la dirección de vi(ración del polari'ador se esta(lece en el Este y el Oeste 6posición E? a(reviado7* mientras 3!e el anali'ador está orientado con la dirección de vi(ración en la orientación Norte-S!r 6a(reviado NS7* en !n áng!lo de ; grados con respecto a la dirección de vi(ración del polari'ador) #!ando se 9ace girar la etapa para orientar el cristal en !n áng!lo de 12 grados en sentido 9orario 6con el e/e largo orientado noreste-s!roeste@ la >ig!ra  6(77* se o(serva el (rillo má$imo en el e$amen del cristal a trav0s de los oc!lares del microscopio) El cristal en la >ig!ra  aparece (lanca* pero otros cristales con !n mayor grado de espesor o (irre%ringencia p!ede tener primero 6o de orden s!perior7 colores 3!e p!eden ded!cirse mediante el e$amen de !na carta de colores Mic9el-.evy) El sig!iente paso es insertar !n compensador de onda completa en la ran!ra accesorio microscopio para prod!cir !na di%erencia de camino óptico 22 nanómetros* como se il!stra en la >ig!ra  6c7) #on el &n de determinar si el color de inter%erencia res!ltante 6amarilla en la >ig!ra  6c77 es mayor o menor* !na inspección se lleva a ca(o y los res!ltados en comparación con !na carta de colores Mic9el-.evy) =e(ido a 3!e la placa de compensación a"ade 21 nanómetros a todos los caminos ópticos* colores de inter%erencia prod!cidas por la m!estra 3!e son in%eriores a este valor representan !na (irre%ringencia negativa* mientras 3!e los colores de orden s!perior corresponden a (irre%ringencia positiva) En las &g!ras  6c7 y  6d7* los colores de inter%erencia son de color amarillo 6apro$imadamente +2 nanómetros7 y a'!l 6apro$imadamente ,2 nanómetros7* respectivamente) #omo se disc!tió anteriormente* el e/e lento de la placa de compensación está orientado perpendic!lar al (astidor 6noreste-s!roeste7) Por lo tanto* las longit!des de onda de color de inter%erencia de(en ser despla'adas a valores más altos c!ando el e/e lento del compensador se alinea con el e/e lento del cristal) enga en c!enta 3!e el cristal en la >ig!ra  6c7 e$9i(e !n color de inter%erencia de +2 nanómetros 6amarillo7* 3!e indica 3!e el e/e lento del cristal se s!perpone so(re el e/e rápido del compensador* y perpendic!lares al e/e lento) #!ando el cristal se gira ; grados en sentido anti9orario 6>ig!ra  6 d 7 7 * de orden s!perior 6 de seg!ndo orden 7 a'!l colores de inter%erencia se ven a trav0s de los oc!lares del microscopio ) En esta orientación* el e/e lento del cristal es paralelo al e/e lento compensador) .a evidencia con&rma 3!e el rayo re%ractado rápido por el cristal tiene !n e/e 3!e coincide con el e/e largo cristalino y el lento rayo es paralelo al e/e corto de cristal) En general* dismin!ciones color de inter%erencia son indicativas del rayo de cristal lento siendo paralelo al e/e rápido de la compensación) =el mismo modo* los a!mentos color de inter%erencia con&rman 3!e el rayo lento cristal es paralela al e/e lento compensador ) Si !n mineral desconocido e$9i(e !n color gris o de primer orden (lanca inter%erencia 6apro$imadamente < nanómetros7* el color a"adido por !na Accesory plates and compensation placa ro/a de primer orden se o(tiene !n color de seg!ndo orden* mientras Optica - Práctica 3!e los res!ltados deMineralogía s!stracción de color en !na longit!d de onda más

+

Universidad Nacional Mayor de San EAP de Ingeniería Geológica larga de color de primer orden ) En este caso* !n color de orden s!perior se prod!ce en am(as orientaciones)

#OMPENSA=O:ES Para determinar alg!nas propiedades ópticas es necesario* en alg!nos casos* !tili'ar láminas accesorias como el compensador B 6lámina de yeso o lámina de ro/o de primer orden7 3!e prod!ce !n retardo de 2+nm* o la c!"a de c!ar'o 3!e es !n compensador 3!e prod!ce !n retardo varia(le* en %!nción de la 'ona de la c!"a empleada) En am(os casos el retardo se prod!ce en el rayo 3!e vi(ra perpendic!larmente a la dirección de introd!cción del compensador 6a 12C de la dirección N-S del microscopio7) .a ran!ra de accesorios es !na 9endid!ra en el t!(o del microscopio !tili'ada para colocar los <ros accesorios en el camino de la l!')

Aspecto de los <ros compensadores de !so más com4n 6arri(a7* y posición del compensador B en la ran!ra de accesorios del microscopio 6a(a/o7

Para la medición estricta del retardo de anisotropía* se !tili'a !n dispositivo llamado compensador* 3!e está comp!esto de !na placa de %ase 3!e p!ede cam(iar el retraso) =ependiendo de los compensadores* los m0todos de medición y retraso medi(le varían* por lo tanto es necesario elegir el compensador más adec!ado para la aplicación) En este capít!lo se descri(en los principios y m0todos de medición de varios compensadores) ipos de compensadores .a medición precisa del retraso p!ede o(tenerse mediante la cancelación del retraso creado a partir de especímenes* y mediante la lect!ra de la cali(ración marcada en el p!nto) A contin!ación* se o(serva los principales compensadores con s!s típicos rangos de medida y aplicaciones)

Accesory plates and compensation Mineralogía Optica - Práctica

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Compensador Berek El compensador Dere es !na especie de !n prisma 3!e mide el retraso con !n cristal de calcita o F!or!ro de magnesio* 3!e cortan perpendic!larmente al e/e óptico) 6>ig) 2)7 Al girar el dial giratorio en el compensador* se inclina el prisma con respecto al e/e óptico* se alarga el camino óptico* y a!menta la di%erencia entre el índice de re%racción de los rayos ordinarios y e$traordinarios 6rayos ne-no7* 3!e a s! a s! ve' a!menta el retraso como se m!estra en la >ig) 2)<)

>ig) 2)< ng!lo de inclinación del prisma y retraso del compensador Dere) Accesory and compensation Para medir el retardo de laplates m!estra* inclinar el prisma para mover las Mineralogía Optica - Práctica %ran/as de inter%erencia de color negro o !n p!nto a la !(icación deseada* y

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Universidad Nacional Mayor de San EAP de Ingeniería Geológica l!ego leer la cali(ración con el dial de rotación 6en este p!nto* el retardo del compensador y 3!e de la m!estra se convierten en e3!ivalente7) Utilice la ta(la de conversión ad/!nta para determinar el retraso : desde el áng!lo 3!e se leyó) .a ta(la se deriva del cálc!lo !tili'ando la sig!iente ec!ación)

ω , ε :

Hndices de re%racción de los rayos ordinarios y rayos e$traordinarios)

d Espesor del prisma del compensador) =os tipos de compensadores Dere están disponi(les en Olymp!s U-#D con !n gran do(le prisma de calcita re%ractante* y U-#DE con !n prisma de magnesio y calcita) -#D tiene !n rango de medición más amplio 3!e los compensadores Dere convencionales) .as típicas %ran/as de inter%erencia c!ando se !tili'a !n compensador Dere* se m!estran a contin!ación

Posición diagonal

Mientras se mide el retraso

>ig) 2)+ >ran/as de inter%erencia de los compensadores Dere en la medición de los minerales en el interior de las rocas)

plates and >ig) 2)1 >ran/asAccesory de inter%erencia de compensation los compensadores Dere al medir Mineralogía Optica - Práctica &(ras)

,

Universidad Nacional Mayor de San EAP de Ingeniería Geológica Compensador Sénarmont.Un compensador de S0narmont es !na com(inación de !na placa de c!arto de onda de alta precisión y !na rotación del anali'ador para medir el retraso) .a con&g!ración del compensador S0narmont se m!estra en la >ig) 2),

.os rayos salen de la m!estra c!yo retardo se mide elípticamente en l!' polari'ada) El :etardo de la m!estras* determina el estado elípticamente de la l!' polari'ada) Esta l!' se convierte linealmente polari'ada c!ando pasa a trav0s de !na #ompensador S0narmont 6placa de c!arto de onda7) .a l!' polari'ada linealmente en este momento se gira más 3!e c!ando no está presente la m!estra) El retraso de la m!estra determina la medida de la rotación) El áng!lo de rotación q es la posición en la 3!e se osc!rece c!ando el esp0cimen el anali'ador se 9ace girar) El retardo : se calc!la de la rotación de !n áng!lo q se m!estra en la sig!iente ec!ación

P!esto 3!e la placa de c!arto de onda !tili'ada en el #ompensador de S0narmont está normalmente dise"ado para !na longit!d de onda de 21, nm* el <ro de inter%erencia K 21, nm estrec9a (anda de(e ser !tili'ado) Un e/emplo de !so del compensador S0narmont se m!estra en la imagen sig!iente)


J

Universidad Nacional Mayor de San EAP de Ingeniería Geológica Compensador Bräce-köhler.Un compensador Drace-Lo9ler es !n compensador para medir (ien el retraso) 6 >ig)2);7 Para cam(iar el retraso* gire el pe3!e"o prisma de mica con (a/o retardo con el e/e óptico en el centro) Al girar el dial girará el prisma)

El valor de retraso : !tili'ando !n compensador Drace-L9ler se p!ede encontrar a partir de la sig!iente ec!ación* !tili'ando el áng!lo rotación q)

: es !n valor constante &/ado individ!almente para cada prod!cto) Un e/emplo de !so del compensador de Drce-9ler se m!estra en la &g!ra 2))

Un compensador Drace-L9ler tam(i0n se !tili'a para a!mentar el contraste en la o(servación de l!' polari'ada* además de la medición de retraso) #!ando se !tili'a !n compensador Drace-9ler o(servar !na m!estra con !n e$tremadamente pe3!e"o retraso* !n a!mento o !na dismin!ción de los res!ltados de retraso en s!(rayar las di%erencias de (rillo entre el l!gar donde se prod!ce el retraso y s! %ondo* y por lo tanto simpli&ca la o(servación) El compensador Drce9ler es partic!larmente e&ca' d!rante Accesory plates and compensation la o(servación en l!' polari'ada la estr!ct!ra Mineralogíade Optica - Práctica de do(le re%racción en los organismos vivos)

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Universidad Nacional Mayor de San EAP de Ingeniería Geológica =os compensadores Drace-Lo9ler están disponi(les desde el Olimpo U#D: y U-#D:<) U-#D: tiene !n rango de medición de -22 nm 6 7* y U#D:< tiene -< nm 6 +7)

Cuña de cuarzo.Una c!"a de c!ar'o se m!estra en la >ig) 2)<) Mover la c!"a de c!ar'o p!ede alterar el retardo de(ido a 3!e el retardo cam(ia contin!amente en la dirección de la c!"a)

.as instr!cciones so(re cómo medir el retraso de la m!estra se proporciona a contin!ación) Mover la c!"a de c!ar'o 9acia la dirección del lado largo 9ace 3!e las %ran/as negras aparecen c!ando el retraso de la m!estra y el retraso del compensador se an!lan entre sí) En este p!nto* retirar la m!estra* aseg!rar la c!"a de c!ar'o* y determinar el retraso comparando el color de inter%erencia o(serva(le con la carta de colores de inter%erencia) El res!ltado o(tenido de esta manera carece de precisión) Además de medir el retraso* la c!"a de c!ar'o tam(i0n se !tili'a para determinar la dirección  Q)

Bilio!ra"a.-

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1ta ed) Olimp!s < Basics o# $olarizin! %icroscopy

$&!inas 'e: •

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9ttp888)e9!)e!smineralogiaopticaAtlasRdeRMineralogiaROpticaEl RMicroscopioRPetrogra&coPaginas>iltrosR#ompensadores)9tml 9ttpmicro)magnet)%s!)ed!primer/avapolari'edlig9tcompensation


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Placas Accesorios y Compensadores

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