загрузка...

трусы женские
загрузка...
Реферати » Реферати з геополітики » Мікроскопічне вивчення оптичних властивостей кристалів

Мікроскопічне вивчення оптичних властивостей кристалів

Міністерство освіти РФ

Северо-Кавказький ГТУ

Кафедра: геологія нафти і газу

Курсова робота

Тема: "Мікроскопічне вивчення оптичних властивостей кристалів"

Виконав: студент

.

Прийняв

Ставрополь 2001

ОГЛАВЛЕНИЕ


Введення ... ........................................................................ 4
Глава 1 Оптична индикатриса кристалів різних сингоний ........................ ................................................... 5
Глава 2 Пристрій мікроскопа і його повірки ..................... .15
2.1 Пристрій мікроскопа .................................. ......... ..15

2. Основні повірки мікроскопа .................................. 18
Глава 3 плоскополяризоване світло ................................. ... 23

3.1. Природний і поляризоване світло ........................ ... 23

3.2. Переломлення променів ........................ .. ........................ ..25
Глава 4 Пристрій призми Ніколя і хід променів через неї ..................... ............................................................ ..28
Глава 5 Вивчення оптичних властивостей кристалів при одному Ніколі ........................ ..................... 29
5.1. Вивчення форми кристалів і спайності ..................... 29
5.2. Вивчення кольору і плеохроизма мінаралов .................. ... 33
5.3. Визначення величини показника заломлення мінералів ..................................................................... .34
5.4. Способи визначення показника заломлення мінералів ................................................... ..35
Глава 6 Дослідження оптичних властивостей кристалів при двох Ніколя .................. .................................. ......... 37
6.1.Определеніе сили подвійного променезаломлення мінералів ... 37

Висновок ............ ........................................... ............... .33
Використана література .................................. ............... 34

ВСТУП

Наука про кристалах - кристалографія вивчає закони будови твердих тіл, характеризує кристалічна речовина закономірним геометрично правильним внутрішньою будовою.

Доведено, що кристалічний будова властиво переважна більшість мінералів і гірських порід, що складають земну кору, а значить має першорядне значення в будові Землі.

У промисловості всі матеріали (метали і сплави, кам'яні будівельні матеріали, цемент і цеглу, і п.т.)-складаються з кристалічних зерен мінералів.

Кристаллография створила цілий ряд спеціальних кристалографічних методик, що мають велике практичне значення і поширення.

Наука про кристалах дає загальне поняття про властивості і будову твердого речовини. За цим входить в комплекс загальноосвітніх дисциплін.

Є основою для походження предметів мінералого циклу - мінералогії, петрографії, геохімії, вчення про родовища корисних копалин.

Багато вчені Росії внесли вклади в розвиток цієї науки. Такі як: М.В. Ломоносов, А. В. Гадолин, Є. С. Федоров, Ю. В. Вульф і багато інших.

Кристаллография і в даний час становить величезний інтерес і постійно додається, новими фахівцями.

Глава 1 Оптична индикатриса кристалів різних сингоний

При вивченні оптичних властивостей кристалів користуються допоміжної просторової фігурою, побудованої на показниках заломлення і званої оптичної індикатриси. Величина кожного радіуса - вектора індікатріси висловлює показник заломлення кристала для тих світлових хвиль, коливання яких відбуваються у бік даного вектора.

Помістимо подумки всередині кристалічного тіла і світилася S
(рис. 1). По деякому напрямку SNм тут будуть одночасно поширюватися дві світлові хвилі М1 і М2, поляризовані у взаємно перпендикулярних площинах. Швидкості поширення цих хвиль (1 і (2 різні. У зв'язку з цим будуть різні і показники заломлення хвиль n1 і n2, що представляють собою, як відомо, зворотні величини по відношенню до швидкостей.

Нехай хвиля М1 йде швидше ((1 ((2); тим самим її показник заломлення (n1) буде менше відповідного показника заломлення (n2) для хвилі М2 (n1 (n2).

Прийнявши точку S за вихідну, проведемо через неї прямі А1А1 і В2В2 паралельно коливань хвиль М1 і М2 (А1А1 паралельна коливань хвилі М1;
В2В2 паралельна коливань хвилі М2). Прямі А1А1 і В2В2 взаємно перпендикулярні.

На прямих А1А1 і В2В2 по обидві сторони від S відкладемо в одному і тому ж довільному масштабі величини показників заломлення n1 і n2 (n1 відкладаємо по А1А1, n2 - по В2В2).

В результаті отримуємо чотири точки А1, А1, В2, В2.

Розглядаючи хвилі, що йдуть по інших напрямках, ми будемо отримувати нові четирехточія.

Рис. 1. Побудова оптичної індикатриси

Теоретично доведено, що поверхня, обіймаються всі зазначені четирехточія, являє собою або тривісний еліпсоїд, або еліпсоїд обертання, або кулю. Ця поверхня і носить назву оптичної індикатриси. Оптична индикатриса дає можливість визначити для хвиль будь-якого заданого напрямку орієнтування коливань і величини відповідних показників заломлення. Величини цих осей дають в певному масштабі показники заломлення. В окремому випадку перетин індікатріси є колом. Це показує, що світлові хвилі, що поширюються в заданому напрямку, не відчувають двупреломления.

Розглянемо окремо всі три зазначені типу оптичної індикатриси.
Вища категорія. Кристали кубічної сингонії є, як вже зазначалося вище, оптично ізотропними. Промені тут йдуть з однаковою швидкістю і, отже, мають одним показником заломлення.
Відповідно цьому, оптична индикатриса в кристалах кубічної сингонії - куля.

Охарактеризувати кульову індикатрис можна лише за допомогою однієї величини - радіуса кулі. Радіус кулі висловлює показник заломлення.
Отже, характеристика оптичної індикатриси кристалів кубічної сингонії полягає лише в одній константі - показнику заломлення n.
Середня категорія. Кристалам середніх сингоний (гексагональним, тетрагональним і Тригональна) відповідає оптична индикатриса у вигляді еліпсоїда обертання.

Поверхность еліпсоїда обертання можна отримати, шляхом обертання еліпса навколо однієї з його осей (рис. 2). При цьому виходять два роду еліпсоїдів обертання (рис. 3).

Рис. 2.Оптіческая индикатриса кристала нижчої категорії (тривісний еліпсоїд)

Рис. 3.Оптіческіе індікатріси для

кристалів середніх сингоний

а - позитивного; б - від'ємного

Перші (витягнуті) еліпсоїди відповідають оптично позитивним, а другі (сплющені) - оптично негативним кристалам.

В еліпсоїда обертання кругові перерізу розташовуються перпендикулярно осі обертання. Всі інші їх перерізу еліпсами.

Кристали середніх сингоний володіють лише одним одиничним напрямом, що збігається з єдиною віссю вищого найменування. В свою чергу, відповідна їм оптична индикатриса, що має форму еліпсоїда обертання, також володіє лише одним одиничним напрямом, поєднаним з віссю обертання еліпсоїда.
Одиничне напрям кристала має збігтися з одиничним напрямом оптичної індикатриси.

В еліпсоїді обертання перетин, перпендикулярне осі обертання, представляє окружність. Тим самим круговий розтин оптичної індикатриси розташовується перпендикулярно осі симетрії вищого найменування.

В гексагональном кристалі, оптична индикатриса орієнтована в ньому так, що її вісь обертання поєднана з шестерній віссю симетрії (рис. 4).

Рис. 4. Орієнтування оптичної індикатриси

в гексагональном кристалі


Кругові перерізу еліпсоїдів вказують на те, що перпендикулярно їм світлові хвилі йдуть, чи не роздвоюючись і не поляризуємо (будь-який радіус тут представляє можливий напрямок коливань). Значить уздовж осі обертання оптичної індикатриси йде один неполяризований (НЕ роздвоєний промінь).

Напрямок, за яким світло не відчуває двупреломления, називається оптичною віссю. Кристали середніх сингоний мають одну оптичну вісь, тобто є оптично одноосьовими.

Для характеристики оптичної індикатриси таких кристалів досить обмежитися двома величинами, а саме: половиною величини осі обертання еліпсоїда і радіусом його кругового перерізу.

Відзначені величини висловлюють найбільший і найменший показники заломлення кристала - ng і np і чисельно рівні їм півосі оптичної індикатриси Ng і Np.

В витягнутому (позитивному) еліпсоїді обертання з віссю обертання
(головна вісь симетрії кристала) збігається найбільша вісь індікатріси
(Ng) . Найменша вісь (Np) відповідає тут радіусу кругового перерізу.

І навпаки, в сплющеному (негативному) еліпсоїді обертання головна вісь симетрії кристала (вісь обертання) відповідає найменшої осі (Np), а найбільша вісь індікатріси (Ng) відповідає радіусу кругового перерізу
(рис. 3).

Нижча категорія. Оптичні індікатріси кристалів нижчих сингоний
(ромбических, моноклінних і Тріклінія) характеризуються еліпсоїда з трьома нерівними взаємно перпендикулярними осями.

Ці три осі за величиною відповідають трьом різним показникам заломлення - ng (nm (np і позначаються Ng, Nm, Np (рис. 2). Кожна вісь є одиничним напрямком і відповідає подвійний осі симетрії еліпсоїда, а площину, перпендикулярна осі - площині його симетрії.

Тривісний еліпсоїд володіє двома круговими перерізами, що проходять через Nm. Перпендикулярно кожному кругового перерізу проходить оптична вісь.

Значить кристали нижчих сингоний володіють двома оптичними осями (ОА1 і ОА2), т. е. є оптично Двуосний. Обидві оптичні осі лежать в площині площину оптичних осей (Ng Np). Коли бісектриса гострого кута між оптичними осями збігається з Ng, маємо оптично позитивний кристал, а при збігу з Np, кристал оптично від'ємний.

Розглянемо орієнтування оптичної індикатриси в кристалах нижчих сингоний. В трехосном еліпсоїді три нерівні осі його (Ng, Nm, Np) є трьома поодинокими напрямами еліпсоїда.

З цими трьома одиничними напрямами кристала і повинні поєднатися три одиничних напрями (три осі) оптичної індикатриси (рис. 5).

В ромбических кристалах також завжди присутні три взаємно перпендикулярні поодинокі напрямки, співпадаючі або з трьома подвійними осями симетрії або з нормалями до площин симетрії.

Рис. 5. Орієнтування оптичної індикатриси в ромбічної кристалі

Проте за зовнішнім виглядом ромбічного кристала не можна визначити, яка саме вісь індікатріси (Ng, Nm, Np) збігається з тим чи іншим його одиничним напрямом.

Візьмемо для прикладу кристал у формі цеглинки або сірникової коробки.
Тут кидаються в очі три серії різних за довжиною і взаємно перпендикулярних ребер. Проте не слід припускати, що паралельно найбільш довгим ребрах повинна обов'язково проходити найбільша вісь індікатріси Ng. Також не можна пов'язувати середні і малі ребра кристала з осями Nm і Np.

Точне вирішення питання про орієнтування оптичної індикатриси вимагає застосування вже кристаллооптических методів дослідження.

В кристалах моноклінної сингонії завжди маємо одне характерне кристалографічної напрямок, що збігається з подвійною віссю (L2) або нормаллю до площини симетрії ((Р) і поєднане з другої кристаллографической віссю. Цей напрямок є одиничним, і з ним завжди збігається одна з трьох осей (одне з трьох напрямів) оптичної індикатриси (Ng або Nm, або Np).

Дві інші осі еліпсоїда лежать в площині, або перпендикулярної подвійний осі (L2), або паралельній площині симетрії. При цьому

Сторінки: 1 2 3 4 5
загрузка...
ur.co.ua

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар