الرئيسية أرض الخصائص البصرية للمعادن

الخصائص البصرية للمعادن

الخصائص البصرية لـ المعادن تشير إلى سلوكهم في وجود الضوء وكيف يتفاعلون مع الضوء عند ملاحظتهم باستخدام تقنيات بصرية مختلفة. تتضمن هذه الخصائص الشفافية / العتامة ، واللون ، واللمعان ، ومعامل الانكسار (RI) ، وتعدد الألوان ، والانكسار ، والتشتت ، والانقراض ، وعلم البلورات.

مناظر مجهرية (XPL ، ضوء مستقطب متقاطع ؛ طائرة PPL مستقطبة
  1. لون: يمكن أن يكون لون المعدن أداة تشخيصية مفيدة. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن اللون يمكن أن يختلف اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على الشوائب ، وبالتالي فهو ليس دائمًا مؤشرًا موثوقًا بهوية المعدن.
  2. بريق: يشير اللمعان إلى الطريقة التي يعكس بها المعدن الضوء. يمكن أن تكون المعادن معدنية أو زجاجية أو لؤلؤية أو باهتة ، ويمكن استخدام كل نوع من أنواع البريق للمساعدة في التعرف على المعدن.
  3. الشفافية: بعض المعادن شفافة ، والبعض الآخر معتم. يمكن تصنيف المعادن الشفافة أيضًا على أنها إما عديمة اللون أو ملونة أو متعددة الألوان (تعرض ألوانًا مختلفة عند عرضها من زوايا مختلفة).
  4. معامل الانكسار: معامل الانكسار للمعدن هو مقياس لمدى انحناء الضوء أثناء مروره عبر المعدن. يمكن استخدام هذه الخاصية لتحديد المعدن عن طريق قياس الزاوية التي ينكسر فيها الضوء.
  5. الانكسار: يشير الانكسار إلى خاصية المعدن الذي يتسبب في انقسام الضوء إلى شعاعين أثناء مروره عبر المعدن. هذه الخاصية مفيدة بشكل خاص لتحديد المعادن في أقسام رقيقة تحت المجهر.
  6. تشتت: يشير التشتت إلى طريقة انكسار ألوان مختلفة من الضوء بزوايا مختلفة بواسطة معدن. هذه الخاصية مفيدة بشكل خاص لتحديد الأحجار الكريمة مثل الماس.
  7. تعدد التلاون: يشير تعدد التلاون إلى خاصية معدن تجعله يعرض ألوانًا مختلفة عند النظر إليه من زوايا مختلفة.
  8. مضان: تُظهر بعض المعادن تألقًا ، مما يعني أنها تنبعث منها ضوء عند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية. يمكن استخدام هذه الخاصية للمساعدة في تحديد المعادن في أماكن معينة.

بشكل عام ، تعد الخصائص البصرية أداة تشخيصية مهمة لتحديد المعادن. من خلال فهم هذه الخصائص وكيفية ارتباطها ببعضها البعض ، يمكن لعلماء المعادن تحديد هوية المعدن بدرجة عالية من الدقة.

المجهر الضوئي

المجهر الضوئي، المعروف أيضًا باسم المجهر الضوئي، هو تقنية تستخدم على نطاق واسع في مجال علم المعادن لتحديد وتوصيف المعادن. وهو ينطوي على استخدام المجهر الذي يستخدم الضوء المرئي لتكبير العينات المعدنية وتحليلها. فيما يلي بعض النقاط الأساسية حول المجهر الضوئي في علم المعادن:

المجهر الضوئي
  1. مبدأ: يعتمد الفحص المجهري البصري على تفاعل الضوء مع المعادن. عندما يمر الضوء عبر عينة معدنية ، يمكن امتصاصه أو نقله أو انعكاسه اعتمادًا على الخصائص البصرية للمعادن ، مثل اللون والشفافية ومعامل الانكسار. من خلال مراقبة كيفية تفاعل الضوء مع معدن تحت المجهر ، يمكن الحصول على معلومات قيمة حول خواصه الفيزيائية والبصرية.
  2. معدات: يتطلب الفحص المجهري البصري مجهرًا متخصصًا مزودًا بمكونات مختلفة ، بما في ذلك مصدر ضوئي وعدسات ومرحلة لعقد العينة المعدنية وعدسات أو كاميرا لعرض الصور والتقاطها. تستخدم المجاهر المستقطبة ، التي تستخدم الضوء المستقطب ، بشكل شائع في علم المعادن لدراسة الخصائص البصرية للمعادن.
  3. عينة التحضير: عادةً ما تكون العينات المعدنية للفحص المجهري البصري عبارة عن مقاطع رقيقة أو حوامل رفيعة مصقولة ، والتي يتم تحضيرها عن طريق قطع شريحة رقيقة من عينة معدنية وتركيبها على شريحة زجاجية. تستخدم المقاطع الرقيقة بشكل شائع لدراسة معادن الصخور، بينما تستخدم الحوامل الرفيعة المصقولة لتحليل الحبوب المعدنية الفردية.
  4. تقنيات: تقنيات الفحص المجهري البصري المستخدمة في علم المعادن تشمل الفحص المجهري للضوء المرسل ، والذي يتضمن تمرير الضوء من خلال قسم رفيع أو حامل رفيع لمراقبة السمات الداخلية للمعادن ، والفحص المجهري للضوء المستقطب ، والذي يتضمن استخدام الضوء المستقطب لدراسة الخصائص البصرية للمعادن ، مثل مثل الانكسار والانقراض وتعدد التلاون. يمكن أيضًا استخدام تقنيات أخرى ، مثل الفحص المجهري للضوء المنعكس والمجهر الفلوري ، لأغراض محددة في تحديد المعادن وتوصيفها.
  5. تحديد المعادن: يعد الفحص المجهري البصري أداة قوية للتعرف على المعادن بناءً على خصائصها الفيزيائية والبصرية. من خلال مراقبة لون المعدن ، وشفافيته ، وشكله البلوري ، وانقسامه ، وغيرها من الميزات تحت المجهر ، وباستخدام تقنيات مثل الاستقطاب والتداخل ، يمكن لعلماء المعادن تحديد المعادن والتمييز بين الأنواع المعدنية المختلفة.
  6. القيود: المجهر الضوئي له بعض القيود في علم المعادن. قد لا يكون مناسبًا لتحديد المعادن ذات الخصائص الفيزيائية والبصرية المماثلة ، أو المعادن الصغيرة جدًا أو غير الشفافة. في مثل هذه الحالات ، قد تكون هناك حاجة إلى تقنيات أخرى مثل حيود الأشعة السينية أو المجهر الإلكتروني أو التحليل الطيفي لتحديد وتوصيف المعادن بشكل أكثر دقة.

يعد الفحص المجهري البصري تقنية أساسية ومستخدمة على نطاق واسع في علم المعادن ، حيث يوفر معلومات قيمة حول الخصائص الفيزيائية والبصرية للمعادن ، وهو أمر ضروري لتحديدها وتوصيفها.

لماذا نستخدم المجهر؟

تستخدم المجاهر في علم المعادن لعدة أسباب:

  1. تحديد المعادن: تستخدم المجاهر لمراقبة الخصائص الفيزيائية والبصرية للمعادن ، مثل اللون والشفافية والشكل البلوري والانقسام وغيرها من الميزات الضرورية للتعرف عليها. من خلال فحص عينات المعادن تحت المجهر ، يمكن لعلماء المعادن جمع المعلومات الهامة التي تساعدهم على تحديد الأنواع المعدنية المختلفة والتمييز بين المعادن المتشابهة.
  2. التوصيف المعدني: يسمح الفحص المجهري بالتوصيف التفصيلي للمعادن ، بما في ذلك تركيبها البلوري ، وملمسها ، وشوائبها. توفر هذه المعلومات رؤى حول تكوين المعادن وتاريخها ، والتي يمكن أن تكون مهمة لفهم خصائصها وتطبيقاتها.
  3. البحوث المعدنية: يستخدم المجهر في البحث المعدني لدراسة البصريات والكيميائية و الخصائص الفيزيائية للمعادن، وكذلك علاقاتهم بالمعادن والصخور الأخرى. يمكن أن يوفر التحليل المجهري بيانات قيمة لفهم حوادث المعادن والعمليات المعدنية والتاريخ الجيولوجي.
  4. التخصيب: يستخدم الفحص المجهري في مجال معالجة المعادن لتحليل وتحسين الاستفادة من الخامات والمعادن. من خلال فحص عينات المعادن تحت المجهر ، يمكن لخبراء معالجة المعادن تقييم تحرير المعادن ، والجمعيات المعدنية ، والخصائص المعدنية للخامات ، والتي يمكن أن تساعد في تطوير استراتيجيات فعالة لمعالجة المعادن.
  5. رسم الخرائط الجيولوجية: يمكن استخدام الفحص المجهري في رسم الخرائط الجيولوجية واستكشاف المعادن لتحديد المعادن في الصخور والخامات ورسم خرائط لها. يمكن استخدام هذه المعلومات لفهم التوزيع والتكوين والإمكانات الاقتصادية لـ الرواسب المعدنية في منطقة معينة.
  6. التعليم والتدريس: تستخدم المجاهر على نطاق واسع في الأوساط التعليمية لتعليم الطلاب علم المعادن والجيولوجيا. باستخدام المجاهر ، يمكن للطلاب مراقبة المعادن والتعرف عليها والتعرف على خصائصها ووقوعها واستخداماتها.

باختصار ، تعتبر المجاهر أدوات أساسية في علم المعادن لتحديد المعادن ، وتوصيفها ، والبحث ، ومعالجة المعادن ، ورسم الخرائط الجيولوجية ، والتعليم. إنها تسمح بالمراقبة التفصيلية والتحليل للمعادن ، مما يوفر رؤى قيمة حول خصائصها وتكرارها وتطبيقاتها.

المعادن وانتشار الضوء

يعد انتشار الضوء من خلال المعادن موضوعًا رائعًا في علم المعادن ويرتبط ارتباطًا وثيقًا بالخصائص البصرية للمعادن. عندما يمر الضوء عبر معدن ما ، فقد يخضع لتفاعلات مختلفة ، مثل الامتصاص ، والانعكاس ، والانكسار ، والاستقطاب ، والتي يمكن أن توفر معلومات مهمة حول تكوين المعدن وبنيته وخصائصه. فيما يلي بعض النقاط الرئيسية المتعلقة بانتشار الضوء في المعادن:

  1. الشفافية والتعتيم: يمكن أن تكون المعادن شفافة أو شفافة أو معتمة للضوء ، حسب تركيبها الكيميائي وبنيتها الداخلية. تسمح المعادن الشفافة للضوء بالمرور مع القليل من التشتت أو لا تشتت ، بينما تشتت المعادن الشفافة الضوء إلى حد ما ، ولا تسمح المعادن غير الشفافة بمرور الضوء على الإطلاق.
  2. امتصاص: تتمتع بعض المعادن بامتصاص انتقائي لأطوال موجية معينة من الضوء بسبب وجود عناصر أو مركبات كيميائية محددة. ينتج عن هذا المعدن الذي يظهر ملونًا عند رؤيته تحت المجهر أو بالعين المجردة. يمكن أن يوفر طيف الامتصاص للمعادن معلومات حول تركيبته الكيميائية.
  3. الانكسار: الانكسار هو انحناء الضوء لأنه يمر من وسط إلى آخر بمعامل انكسار مختلف. يمكن للمعادن ذات الهياكل البلورية المختلفة والتركيبات الكيميائية أن تظهر مؤشرات انكسار مختلفة ، والتي يمكن تحديدها باستخدام مقياس الانكسار. معامل الانكسار هو خاصية بصرية مهمة تستخدم في تحديد المعادن.
  4. الاستقطاب: الضوء الذي يمر عبر معادن معينة يمكن أن يصبح مستقطباً ، مما يعني أن موجات الضوء تتأرجح في اتجاه معين. يمكن ملاحظة هذه الخاصية باستخدام مجهر الاستقطاب ، والذي يسمح بفحص المعادن في ضوء الاستقطاب المتقاطع. يعد الفحص المجهري للضوء المستقطب تقنية قوية تستخدم في تحديد المعادن وتوصيفها.
  5. تعدد التلاون: بعض المعادن تظهر تعدد التلاون ، مما يعني أنها تظهر ألوانًا مختلفة عند عرضها من زوايا مختلفة تحت الضوء المستقطب. هذه الخاصية ناتجة عن الامتصاص التفضيلي للضوء في اتجاهات مختلفة بسبب التركيب البلوري للمعادن ويمكن استخدامها كأداة تشخيصية في تحديد المعادن.
  6. الانكسار: الانكسار ، المعروف أيضًا باسم الانكسار المزدوج ، هو خاصية لبعض المعادن لتقسيم الضوء إلى شعاعين بمؤشرات انكسار مختلفة. يمكن ملاحظة ذلك باستخدام مجهر مستقطب ، ويمكن أن توفر كمية الانكسار معلومات حول التركيب البلوري للمعدن وتكوينه.
  7. علامة بصرية: تشير العلامة الضوئية للمعدن إلى الاتجاه الذي يتم فيه توجيه مؤشرات الانكسار للمعدن فيما يتعلق بمحاوره البلورية. يمكن تحديد العلامة الضوئية باستخدام مجهر استقطاب وهي خاصية مهمة تستخدم في تحديد المعادن.

تعد دراسة كيفية تفاعل الضوء مع المعادن وكيفية انتشاره من خلالها أمرًا بالغ الأهمية في علم المعادن ، حيث توفر معلومات مهمة حول تكوين المعدن وهيكله وخصائصه. تُستخدم الخصائص البصرية للمعادن ، مثل الامتصاص ، والانكسار ، والاستقطاب ، وتعدد التلاون ، والانكسار ، والعلامة الضوئية ، في تحديد المعادن ، والتوصيف ، والبحث. تستخدم التقنيات المجهرية ، مثل الفحص المجهري المستقطب ، على نطاق واسع لدراسة انتشار الضوء من خلال المعادن والكشف عن تفاصيل مهمة حول خصائصها البصرية.

من أجل استخدام النطاق ، نحتاج إلى فهم القليل عن فيزياء الضوء ، ثم تعلم بعض الأدوات والحيل ...

قسم رقيقة

يشير المقطع الرفيع إلى شريحة رقيقة من صخر أو معدن يتم تثبيته على شريحة زجاجية ويتم طحنها بسمك نموذجي 30 ميكرومتر (0.03 مم) باستخدام معدات متخصصة. تستخدم المقاطع الرفيعة في علم البترول، وهو فرع من فروع الجيولوجيا يدرس الصخور والمعادن تحت المجهر لتحديد تركيبها المعدني وملمسها وخصائصها المهمة الأخرى.

يتم إنشاء مقاطع رقيقة عن طريق قطع قطعة صغيرة من الصخور أو المعدن إلى لوح رفيع ، ثم يتم لصقها على شريحة زجاجية باستخدام مادة لاصقة. يتم بعد ذلك طحن اللوح إلى السماكة المرغوبة باستخدام سلسلة من المواد الكاشطة ، مثل مسحوق كربيد السيليكون ، لتحقيق سطح أملس ومتساوي. يتم بعد ذلك صقل الجزء الرفيع الناتج لتحسين الشفافية والوضوح ، ويمكن تلطيخه بالأصباغ أو المواد الكيميائية لتعزيز ميزات أو خصائص معينة.

عادة ما يتم فحص المقاطع الرقيقة تحت المجهر الاستقطابي ، المعروف أيضًا باسم المجهر الصخري ، وهو مجهز بالمستقطبات والمحللات التي تسمح بدراسة الخصائص البصرية للصخور أو المعدن ، مثل الانكسار ، وتعدد التلاون ، وزوايا الانقراض. من خلال تحليل المعادن وترتيبها في المقطع الرفيع ، يمكن للجيولوجيين تحديد نوع الصخور وتحديد التركيب المعدني وتفسير تاريخ الصخور ، مثل عمليات تكوينها وتشوهها.

تستخدم المقاطع الرقيقة على نطاق واسع في مختلف مجالات الجيولوجيا ، بما في ذلك الصخور النارية, علم الصخور الرسوبية, علم الصخور المتحولةوالجيولوجيا الاقتصادية والجيولوجيا البيئية. إنها أدوات أساسية لدراسة الصخور والمعادن على المستوى المجهري وتوفر رؤى قيمة حول أصلها وتطورها وخصائصها. تُستخدم الأقسام الرقيقة أيضًا بشكل شائع في التعليم والبحث ، لأنها تسمح بفحص وتحليل مفصل للصخور والمعادن ، مما يساهم في فهمنا لجيولوجيا الأرض وتاريخها.

قسم رقيقة

خصائص الضوء

  1. طبيعة تشبه الموجة: يُظهر الضوء خصائص تشبه الموجة ، مثل الطول الموجي والتردد والسعة. يمكن وصفها بأنها موجة كهرومغناطيسية تنتقل عبر وسط أو فراغ.
  2. طبيعة تشبه الجسيمات: يتصرف الضوء أيضًا كتيار من الجسيمات تسمى الفوتونات ، والتي تحمل الطاقة والزخم.
  3. السرعة: ينتقل الضوء بسرعة ثابتة تبلغ حوالي 299,792،XNUMX كيلومترًا في الثانية (كم / ث) في الفراغ ، وهي أسرع سرعة معروفة في الكون.
  4. الطيف الكهرومغناطيسي: يوجد الضوء في نطاق من الأطوال الموجية والترددات ، والتي تشكل معًا الطيف الكهرومغناطيسي. يشمل هذا الطيف أنواعًا مختلفة من الضوء ، مثل الضوء المرئي ، والأشعة فوق البنفسجية (UV) ، وضوء الأشعة تحت الحمراء (IR) ، والأشعة السينية ، وأشعة جاما ، ولكل منها خصائصه واستخداماته الفريدة.
خصائص الضوء

ضوء مستقطب الطائرة (PPL):

  1. الاستقطاب: يمكن أن تكون موجات الضوء مستقطبة ، مما يعني أن اهتزازاتها تحدث في مستوى واحد ، وليس في جميع الاتجاهات. الضوء المستقطب له اتجاه محدد لمتجه المجال الكهربائي.
  2. المستقطبين: يتم إنشاء PPL عن طريق تمرير الضوء غير المستقطب عبر المستقطب ، وهو مرشح ينقل فقط موجات الضوء المتذبذبة في مستوى معين بينما يحجب تلك الموجات المتذبذبة في المستويات الأخرى.
  3. عقارات: PPL لها خصائص مثل الاتجاه ، والشدة ، واللون التي يمكن استخدامها لدراسة وتحليل المواد المختلفة ، مثل المعادن والبلورات ، تحت مجهر الاستقطاب.

XPL (المستقطبات المتقاطعة):

  1. تقنية: XPL هي تقنية مستخدمة في الفحص المجهري للضوء المستقطب ، حيث يتم عبور مستقطبين ، مما يعني أن مستويات الاستقطاب الخاصة بهم متعامدة مع بعضها البعض.
  2. تدخل: عند وضع قسم رفيع من معدن أو بلورة بين المستقطبات المتقاطعة ، يمكن أن تخلق أنماط تداخل تُعرف باسم ألوان التداخل أو الانكسار ، والتي توفر معلومات حول الخصائص البصرية للمعادن ، مثل معامل الانكسار والبنية البلورية.
  3. التعرف على المعادن: يستخدم XPL بشكل شائع في علم المعادن لتحديد وتوصيف المعادن بناءً على أنماط التداخل الفريدة وألوان الانكسار ، والتي يمكن أن تساعد في تحديد تكوين المعدن والبنية البلورية وخصائص أخرى.
عبرت القطبية

مرور الضوء

الانعكاس هو عملية يرتد فيها الضوء ، أو غيره من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي ، عن سطح ما ويعود إلى نفس الوسط الذي نشأ منه ، دون تغيير تردده أو طوله الموجي. تحدث هذه الظاهرة عندما يصادف الضوء حدًا بين وسيطين بمؤشرات انكسار مختلفة أو كثافات بصرية.

النقاط الرئيسية حول التفكير:

  1. زاوية السقوط وزاوية الانعكاس: الزاوية التي يصطدم بها الضوء بالسطح تسمى زاوية السقوط ، وتسمى الزاوية التي ينعكس فيها بزاوية الانعكاس. وفقًا لقانون الانعكاس ، فإن زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس ، ويقع الشعاع الساقط ، والشعاع المنعكس ، والعادي (الخط العمودي على السطح) في نفس المستوى.
  2. انعكاس براق مقابل انعكاس منتشر: يمكن أن يكون الانعكاس إما مرآوي أو منتشر. يحدث الانعكاس المرآوي عندما ينعكس الضوء عن سطح أملس ، مثل المرآة ، وتحافظ الأشعة المنعكسة على اتجاهها الأصلي وتشكل انعكاسًا واضحًا. يحدث الانعكاس المنتشر عندما ينعكس الضوء عن سطح خشن أو غير منتظم ، مثل الورق أو سطح غير لامع ، وتشتت الأشعة المنعكسة في اتجاهات مختلفة ، مما يؤدي إلى انعكاس أقل وضوحًا.
  3. تطبيقات التفكير: يستخدم الانعكاس في العديد من التطبيقات اليومية ، مثل المرايا والأسطح العاكسة للمركبات وعلامات الطريق للرؤية ، والأجهزة البصرية مثل التلسكوبات والمجاهر ، وفي التصوير الفوتوغرافي والفن لخلق تأثيرات بصرية.
  4. قانون التفكير: ينص قانون الانعكاس على أن زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس وأن الشعاع الساقط والشعاع المنعكس والعادي كلها تقع في نفس المستوى. هذا القانون أساسي في فهم سلوك الضوء عندما يواجه سطحًا عاكسًا.

باختصار ، الانعكاس هو العملية التي يرتد فيها الضوء أو الأشكال الأخرى من الإشعاع الكهرومغناطيسي عن سطح ما ويعود إلى نفس الوسط الذي نشأ منه ، دون تغيير تردده أو طوله الموجي. إنه يتضمن زاوية السقوط وزاوية الانعكاس ، ويمكن أن يكون مرآويًا أو منتشرًا ، وله العديد من التطبيقات العملية ، ويتبع قانون الانعكاس.

انعكاس

تعتمد سرعة الضوء على الوسط الذي يمر من خلاله ، فالضوء عبارة عن موجة كهرومغناطيسية تتفاعل مع الإلكترونات ، ويختلف توزيع الإلكترونات لكل مادة وأحيانًا في اتجاهات مختلفة عبر مادة ما ، فعند مرور الضوء من وسط إلى آخر هناك هو اختلاف في السرعة. اشعة الضوء كما يبدو ينحني عند الاتصال

زاوية السقوط ≠ زاوية الانكسار.

مرور الضوء

مؤشر الانكسار

يرتبط مقدار الانكسار بالاختلاف في سرعة الضوء في كل وسط ، ويُعرَّف معامل الانكسار (RI) للهواء على أنه 1

معامل الانكسار المطلق للمعادن (n) هو الانكسار بالنسبة إلى ذلك الموجود في الهواء.

  •   يعتمد على التركيب الذري / البلوري
  •   يختلف لكل معدن
  •   ثابت بالنسبة للمعادن
  •   هي خاصية تشخيصية للمعادن
  •   بين 1.3 و2.0

قد تكون هناك قيمة واحدة أو اثنتين أو ثلاث قيم من RI اعتمادًا على التركيب الذري للمعادن.

معادن غير شفافة

المعادن غير الشفافة هي معادن لا تنقل الضوء ولا تسمح بمرور الضوء من خلالها. تبدو معتمة أو باهتة عند النظر إليها تحت المجهر أو بالعين المجردة ، لأنها لا تملك القدرة على نقل الضوء من خلال بنيتها.

تتكون المعادن غير الشفافة عادةً من مواد غير شفافة أو شفافة للضوء بسبب خواصها الفيزيائية والكيميائية. قد تحتوي على شوائب مختلفة أو معادن أو عناصر تمتص الضوء أو تبدده ، مما يمنعه من المرور.

بعض الأمثلة على المعادن غير الشفافة تشمل المعادن الأصلية مثل الذهب, فضيو copper، وكذلك كبريتيدات مثل البيريت معدن, الغالينة كبرتيد الرصاصو الكالكوبرايت. توجد هذه المعادن بشكل شائع في رواسب خام وغالبًا ما ترتبط بالخامات المعدنية الودائع. تشمل المعادن غير الشفافة الأخرى أكاسيد وكربونات وكبريتات معينة يمكن أن تحتوي على تركيبات معدنية أو غير معدنية.

معدن معتم في صوان
استدارة 45o في PPL

معدن شفاف

المعادن الشفافة هي معادن تسمح للضوء بالمرور من خلالها ، مما يجعلها تبدو شفافة أو شفافة عند عرضها تحت المجهر أو بالعين المجردة. تحتوي هذه المعادن على بنية بلورية تسمح للضوء بالمرور عبر شبكتها ، مما يسمح لها بنقل الضوء دون نثره أو امتصاصه.

يمكن العثور على المعادن الشفافة في مجموعة واسعة من الألوان ويمكن أن تظهر خصائص بصرية مختلفة مثل تعدد الألوان (تغيير اللون مع الاتجاه) والانكسار المزدوج (الانكسار المزدوج) وألوان التداخل عند عرضها تحت مجهر ضوئي مستقطب. يمكن استخدام هذه الخصائص لتحديد وتمييز المعادن الشفافة.

تشمل بعض الأمثلة على المعادن الشفافة كوارتز, الكالسيت, الفلسبار سليكات الألمونيوم, العقيق, التورمالينو توباز. توجد هذه المعادن بشكل شائع في الصخور والمعادن من مختلف البيئات الجيولوجية ولها تطبيقات متنوعة في الصناعة والمجوهرات والبحث العلمي.

CPX بتنسيق جابرو
PPL

خط بيك

خط Becke هو ظاهرة بصرية تُلاحظ عند غمر مادة معدنية أو مادة شفافة أخرى في سائل بمؤشر انكسار مختلف. إنها تقنية مفيدة تستخدم في علم المعادن البصري لتحديد معامل الانكسار النسبي لمعدن مقارنة بالوسط المحيط ، والذي يمكن أن يوفر معلومات حول الخصائص البصرية للمعادن.

عند وضع معدن على شريحة زجاجية وغمره في سائل بمؤشر انكسار أعلى أو أقل من المعدن ، تظهر حدود ساطعة أو داكنة على طول حافة المعدن ، على التوالي. هذه الحدود تسمى خط بيك. يمكن أن يوفر الاتجاه الذي يتحرك فيه خط Becke عند تغيير التركيز معلومات حول معامل الانكسار النسبي للمعادن مقارنة بالوسط المحيط.

تحدث ظاهرة خط بيك بسبب الاختلاف في مؤشرات الانكسار بين المعدن والوسط المحيط. عندما يكون معامل الانكسار للوسط أعلى من المعدن ، يتحرك خط Becke نحو المعدن ، وعندما يكون معامل الانكسار للوسط أقل من المعدن ، يتحرك خط Becke بعيدًا عن المعدن. يمكن ملاحظة موضع وحركة خط Becke وتحليلها تحت مجهر ضوئي مستقطب ، ويمكن استخدامه كأداة لتحديد المعادن وتحديد خصائصها البصرية.

يعد خط Becke أداة قيمة في علم المعادن البصري لدراسة الخصائص البصرية للمعادن ، بما في ذلك مؤشرات الانكسار والانكسار وغيرها من الخصائص البصرية. يستخدم على نطاق واسع في تحديد وتوصيف المعادن في الجيولوجيا ، وعلم البترول ، وعلم المواد.

تعمل حافة الحبوب كعدسة تشوه الضوء
بيرثيت:
ميكروكلين مع Albite exsolved
تظهر خط بيك بين المعدنين
(PPL)

الإغاثة

يشير التضاريس ، في سياق علم المعادن البصري ، إلى الاختلاف في السطوع أو الظلام للمعادن مقارنة بالوسط المحيط عند النظر إليه تحت مجهر ضوئي مستقطب. إنها إحدى الخصائص البصرية للمعادن التي يمكن ملاحظتها واستخدامها لتحديد المعادن وتحديد خصائصها.

يُلاحظ الارتياح عادةً على أنه اختلاف في السطوع أو الظلام للمعادن مقارنةً بالوسط المحيط ، والذي يكون عادةً شريحة زجاجية أو وسيطًا متصاعدًا. هذا الاختلاف في السطوع أو الظلام ناتج عن الاختلاف في مؤشرات الانكسار بين المعدن والوسط المحيط. عندما يكون للمعادن معامل انكسار أعلى من الوسط ، فإنه يبدو أكثر إشراقًا ، وعندما يكون معامل انكساره أقل ، فإنه يبدو أغمق.

يمكن استخدام الإغاثة كميزة تشخيصية لتحديد المعادن ، حيث أن المعادن المختلفة لها مؤشرات انكسار مختلفة ، وبالتالي تظهر درجات مختلفة من الراحة. على سبيل المثال ، المعادن ذات النحت العالي ، والتي تظهر أكثر إشراقًا مقابل الوسط المحيط ، قد تشير إلى معادن ذات مؤشرات انكسار عالية ، مثل الكوارتز أو العقيق. المعادن ذات التضاريس المنخفضة ، والتي تظهر أغمق مقابل الوسط المحيط ، قد تشير إلى معادن ذات مؤشرات انكسار منخفضة ، مثل الكالسيت أو الفلسبار بلاجيوجلاز.

عادة ما يتم ملاحظة الارتياح وتقييمه تحت المستقطبات المتقاطعة ، والتي تستخدم بشكل شائع في الفحص المجهري للضوء المستقطب. من خلال مراقبة تضاريس المعادن ، جنبًا إلى جنب مع الخصائص البصرية الأخرى مثل اللون ، والانكسار ، وتعدد الألوان ، يمكن تحديد المعادن وتمييزها ، مما يوفر معلومات قيمة للدراسات الجيولوجية وعلوم المواد.

الأباتيت

انقسام

يشير الانقسام ، في سياق علم المعادن ، إلى ميل المعادن للكسر على طول مستويات معينة من الضعف ، مما يؤدي إلى أسطح ناعمة ومستوية. إنها خاصية يتم تحديدها من خلال التركيب البلوري للمعدن ، ويمكن ملاحظتها وقياسها في قسم رفيع تحت مجهر ضوئي مستقطب.

يحدث الانقسام نتيجة ترتيب الذرات أو الأيونات في الشبكة البلورية المعدنية. غالبًا ما تحتوي المعادن ذات البنية البلورية على مستويات ضعف حيث تكون الروابط بين الذرات أو الأيونات أضعف ، مما يسمح للمعادن بالانفصال على طول هذه المستويات عند تعرضها للإجهاد. عادةً ما تكون الأسطح الناتجة ناعمة ومسطحة ، ويمكن أن يكون لها أنماط هندسية مميزة ، اعتمادًا على الشبكة البلورية للمعادن.

الانقسام هو خاصية مهمة تستخدم في تحديد المعادن ، حيث تظهر المعادن المختلفة أنواعًا ونوعية مختلفة من الانقسام. قد يكون لبعض المعادن انقسام مثالي ، حيث ينكسر المعدن بسهولة وسلاسة على طول مستويات معينة ، مما ينتج عنه أسطح مستوية ذات مظاهر لامعة أو عاكسة. قد تحتوي المعادن الأخرى على عيوب أو عدم انقسام ، مما يؤدي إلى أسطح غير منتظمة أو خشنة عند الكسر.

يمكن وصف الانقسام بناءً على عدد واتجاه طائرات الانقسام. تشمل المصطلحات الشائعة المستخدمة لوصف الانقسام القاعدية (التي تحدث بالتوازي مع قاعدة البلورة) ، والمنشورية (التي تحدث بالتوازي مع الوجوه البلورية الممدودة) ، والمكعبة (تحدث بشكل عمودي على الوجوه المكعبة) ، ومعينية الوجوه (تحدث عند زوايا غير 90 درجة).

أمفيبولات
على سبيل المثال الهورنبلند ~ 54o/ 126o
بيروكسين على سبيل المثال اوجيت ~ 90o;

كسر العظم

الكسر هو خاصية للمعادن التي تصف كيف تنكسر عند تعرضها للإجهاد ، ولكنها لا تظهر الانقسام ، وهو ميل المعادن للكسر على طول مستويات معينة من الضعف. على عكس الانقسام ، الذي ينتج عنه أسطح ناعمة ومسطحة ، ينتج عن الكسر أسطح غير منتظمة أو غير مستوية أو خشنة عند تكسر المعدن.

يمكن أن يحدث الكسر في المعادن التي تفتقر إلى بنية بلورية محددة جيدًا أو لا تحتوي على طبقات انقسام بارزة. يمكن أن يحدث أيضًا في المعادن التي تعرضت للتشوه أو تعرضت لقوى خارجية أدت إلى تعطيل شبكتها البلورية. يمكن أن يحدث الكسر بسبب مجموعة متنوعة من العوامل ، مثل التأثير أو الضغط أو الانحناء.

هناك عدة أنواع من الكسور التي يمكن ملاحظتها في المعادن ، بما في ذلك:

  1. كسر محاري: ينتج عن هذا النوع من الكسور أسطح منحنية ناعمة تشبه داخل الصدف. يتم ملاحظته بشكل شائع في المعادن الهشة والمتكسرة بمظهر زجاجي أو زجاجي.
  2. كسر غير منتظم: ينتج عن هذا النوع من الكسور أسطح خشنة غير مستوية بدون نمط مميز. يتم ملاحظته بشكل شائع في المعادن التي لا تحتوي على مستويات انقسام محددة جيدًا وتتكسر بشكل عشوائي.
  3. كسر شظية: ينتج عن هذا النوع من الكسور أسطح طويلة شبيهة بالشظايا أو ليفية. يتم ملاحظته بشكل شائع في المعادن الليفية بطبيعتها ، مثل معادن الأسبستوس.
  4. كسر هاكلي: ينتج عن هذا النوع من الكسور أسطح خشنة وحادة الحواف بنمط عشوائي. يتم ملاحظته بشكل شائع في المعادن التي تكون مطيلة وتنكسر بمظهر تمزيق أو تمزيق.

يمكن أن يكون الكسر خاصية مهمة تستخدم في تحديد المعادن ، حيث يمكن أن توفر معلومات إضافية حول الخصائص الفيزيائية وسلوك المعادن عند تعرضها للإجهاد. يمكن استخدامه أيضًا لتمييز المعادن ذات الخصائص الفيزيائية المتشابهة ولكن خصائص الكسر المختلفة.

مادة Metamict

يشير نسيج Metamict إلى نوع معين من النسيج لوحظ في بعض المعادن التي تغيرت بسبب مستويات عالية من الإشعاع ، عادةً من العناصر المشعة. هذا ناتج عن الإشعاع تغيير يتسبب في أن تصبح الشبكة البلورية المعدنية غير متبلورة أو مضطربة أو مدمرة تمامًا ، مما يؤدي إلى نسيج متحول مميز.

يتم ملاحظة نسيج Metamict بشكل شائع في المعادن مثل الزركون (ZrSiO4) والثوريت (ThSiO4) التي تحتوي على عناصر مشعة مثل اليورانيوم (U) والثوريوم (ث). قد تخضع هذه المعادن لعملية تسمى metamictization ، حيث يتلف الإشعاع البنية البلورية ، مما يؤدي إلى عدم الشكل أو التدمير الكامل للبنية البلورية الأصلية.

قد تظهر معادن الميتامكت بعض السمات المميزة ، بما في ذلك:

  1. فقدان الشكل البلوري: قد تفقد معادن Metamict أشكالها البلورية النموذجية وتظهر ككتل عديمة الشكل أو حبيبات غير منتظمة تحت المجهر.
  2. بنية غير متبلورة أو مضطربة: قد تفتقر معادن الميتامكت إلى الترتيب المنظم للذرات التي تتميز بها المعادن البلورية ، والتي تبدو غير متبلورة أو مضطربة.
  3. ارتياح كبير: قد تظهر معادن Metamict ارتياحًا كبيرًا ، مما يعني أنها تبدو مشرقة على خلفية داكنة تحت الضوء المستقطب المتقاطع بسبب طبيعتها غير المتبلورة أو غير المنتظمة.
  4. فقدان الانكسار: قد تفقد معادن Metamict انكسارها ، وهو القدرة على تقسيم الضوء إلى مؤشرين انكساريين مختلفين ، بسبب هيكلها غير المتبلور أو غير المنتظم.

يمكن أن يكون نسيج Metamict ميزة تشخيصية مهمة تستخدم في تحديد وتوصيف المعادن التي تأثرت بمستويات عالية من الإشعاع. يمكن أن يوفر أيضًا نظرة ثاقبة للتاريخ الجيولوجي والعمليات التي مرت بها هذه المعادن ، مثل تعرضها للعناصر المشعة ، والتي يمكن أن يكون لها آثار على استخدامها المحتمل في الجيولوجيا الزمنية والتاريخ الإشعاعي والتطبيقات العلمية الأخرى.


الزركون و ألانيت

اللون في PPL

اللون الملاحظ في الضوء المستقطب (PPL) هو خاصية مهمة تستخدم في تحديد وتوصيف المعادن تحت المجهر. يمكن أن ينتج عن تفاعل الضوء مع المعادن ألوانًا مختلفة عند عرضها في PPL ، ويمكن أن توفر هذه الألوان معلومات قيمة حول تكوين المعدن والبنية البلورية والخصائص البصرية.

في PPL ، يمكن أن تظهر المعادن ألوانًا مختلفة اعتمادًا على خصائصها البصرية ، مثل:

  1. معادن الخواص: المعادن الخواص الخواص هي المعادن التي لا تظهر الانكسار ولها نفس معامل الانكسار في جميع الاتجاهات. ستظهر هذه المعادن باللون الأسود أو الرمادي في PPL لأنها لا تقسم الضوء إلى مؤشرين انكساريين مختلفين.
  2. معادن متباينة الخواص: المعادن متباينة الخواص هي المعادن التي تظهر الانكسار ولها مؤشرات انكسار مختلفة في اتجاهات مختلفة. يمكن أن تظهر هذه المعادن مجموعة واسعة من الألوان في PPL ، بما في ذلك ظلال الرمادي والأبيض والأصفر والبرتقالي والأحمر والأخضر والأزرق والبنفسجي ، اعتمادًا على التركيب البلوري للمعادن وتكوينه.
  3. المعادن متعددة الألوان: تعدد التلاون هو خاصية لبعض المعادن لإظهار ألوان مختلفة عند عرضها على طول اتجاهات بلورية مختلفة. في PPL ، قد تظهر المعادن متعددة الألوان ألوانًا مختلفة عند تدوير مرحلة المجهر ، مما يوفر معلومات تشخيصية قيمة لتحديد المعدن.
  4. خصائص الامتصاص والانتقال: قد تظهر المعادن امتصاصًا انتقائيًا وانتقالًا لأطوال موجية معينة من الضوء نظرًا لتركيبها الكيميائي وبنيتها البلورية ، مما يؤدي إلى ملاحظة ألوان محددة في PPL.

يمكن استخدام الألوان التي لوحظت في PPL مع الخصائص البصرية الأخرى ، مثل التضاريس ، والانقسام ، والكسر ، والشكل البلوري ، للمساعدة في تحديد المعادن وتوصيفها. من المهم الرجوع إلى مراجع تحديد المعادن واستخدام تقنيات وأدوات تحديد المعادن المناسبة لتفسير الألوان الملحوظة في PPL بدقة وتحديد التعرف على المعادن بشكل موثوق.

معادن الخواص

المعادن الخواص الخواص هي معادن لا تظهر الانكسار ، مما يعني أن لها نفس معامل الانكسار في جميع الاتجاهات. نتيجة لذلك ، لا تظهر أي ألوان تداخل أو تأثيرات استقطاب عند عرضها تحت مجهر مستقطب في ضوء مستقطب (PPL) أو ضوء مستقطب متقاطع (XPL). بدلاً من ذلك ، تظهر المعادن المتناحية عادةً باللون الأسود أو الرمادي عند عرضها في PPL ، مع عدم وجود تغييرات في اللون أو السطوع أثناء تدوير مرحلة المجهر.

من أمثلة المعادن الخواص:

  1. العقيق: العقيق عبارة عن مجموعة معدنية شائعة يمكن أن تحدث في مجموعة متنوعة من الألوان ، مثل الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والبني والأسود. إنه خواص الخواص ولا يحمل الانكسار.
  2. المغنتيت: المغنتيت هو معدن أسود مغناطيسي قوي ويحدث بشكل شائع في البركانية و الصخور المتحولة. إنه موحد الخواص ولا يظهر أي ألوان تداخل في PPL أو XPL.
  3. البيريت: البيريت ، المعروف أيضًا باسم "الذهب الأحمق" ، هو معدن أصفر معدني موجود بشكل شائع في الرواسب ، والمتحولة ، و الصخور النارية. إنه خواص الخواص ولا يحمل الانكسار.
  4. الهاليت: الهاليت ، المعروف أيضًا باسم الملح الصخري ، هو معدن عديم اللون أو أبيض يوجد بشكل شائع صخور رسوبية. إنه موحد الخواص ولا يظهر أي ألوان تداخل في PPL أو XPL.
  5. سفاليريت: السفاليريت شائع zinc المعادن التي يمكن أن تحدث بألوان مختلفة ، مثل البني والأسود والأصفر والأخضر والأحمر. إنه خواص الخواص ولا يحمل الانكسار.

تعد المعادن الخواص مهمة لتحديد هوية المعادن والتعرف عليها باستخدام الفحص المجهري البصري ، حيث إن افتقارها للانكسار والمظهر المميز باللون الأسود أو الرمادي في PPL يمكن أن يساعد في تمييزها عن المعادن متباينة الخواص التي تظهر ألوان التداخل وتأثيرات الاستقطاب.

بين القطبين المتقاطعين

تبدو المعادن الخواصية دائمًا سوداء بغض النظر عن اتجاه البلورة أو دوران المرحلة

بين القطبين المتقاطعين

مؤشر

المؤشر هو تمثيل هندسي يستخدم في علم المعادن والبصريات لوصف الخصائص البصرية للمعادن متباينة الخواص. إنه شكل بيضاوي ثلاثي الأبعاد يمثل التباين في مؤشرات الانكسار لمعدن فيما يتعلق بالاتجاهات البلورية المختلفة.

المعادن متباينة الخواص لها مؤشرات انكسار مختلفة على طول اتجاهات بلورية مختلفة بسبب تركيبها البلوري الداخلي. تساعد الدلالة على وصف العلاقة بين المحاور البلورية للمعدن ومؤشرات الانكسار المرتبطة بتلك المحاور.

يمكن تصور المؤشر في ثلاثة أبعاد ، حيث تمثل محاوره مؤشرات الانكسار الرئيسية للمعادن. عادةً ما يتم تصنيف هذه المحاور على أنها n_x و n_y و n_z ، حيث يمثل n_x و n_y مؤشري الانكسار العموديين في مستوى المؤشر ، ويمثل n_z مؤشر الانكسار على طول الاتجاه البصري (المحور c).

يمكن لشكل المؤشر أن يوفر معلومات حول الخصائص البصرية للمعادن. إذا كان المؤشر عبارة عن كرة ، فإن المعدن متناحي الخواص ، مما يعني أنه يحتوي على نفس معامل الانكسار في جميع الاتجاهات. إذا كان المؤشر عبارة عن شكل بيضاوي ، فإن المعدن متباين الخواص ، مما يعني أنه يحتوي على مؤشرات انكسار مختلفة على طول اتجاهات بلورية مختلفة.

تعتبر أداة المؤشرات أداة مفيدة في دراسة الخصائص البصرية للمعادن ، ويمكن استخدامها لتحديد الخصائص البصرية المهمة مثل الانكسار ، والعلامة البصرية ، والزاوية البصرية ، والتي تعتبر حاسمة في تحديد المعادن وتوصيفها.

مؤشر الخواص

متباين المعادن

المعادن متباينة الخواص هي معادن تظهر خصائص فيزيائية أو بصرية مختلفة على طول اتجاهات بلورية مختلفة. ويرجع ذلك إلى هيكلها البلوري الداخلي ، والذي ينتج عنه اختلافات في الخصائص مثل معامل الانكسار ، والانكسار ، واللون ، والخصائص البصرية الأخرى ، اعتمادًا على اتجاه الملاحظة. تُعرف المعادن متباينة الخواص أيضًا بمعادن الانكسار المزدوج لأنها تقسم شعاع ضوء ساقط واحد إلى شعاعين بمؤشرات انكسار مختلفة.

يمكن أن تظهر المعادن متباينة الخواص مجموعة واسعة من الخصائص البصرية ، بما في ذلك تعدد الألوان (ألوان مختلفة عند النظر إليها من اتجاهات مختلفة) ، وألوان التداخل (الألوان التي يتم ملاحظتها في الضوء المستقطب) ، والانقراض (الاختفاء الكامل للحبوب المعدنية عند تدويرها) ، وخصائص أخرى يمكن ملاحظتها باستخدام تقنيات بصرية مختلفة مثل الفحص المجهري للضوء المستقطب.

تشمل أمثلة المعادن متباينة الخواص الكالسيت ، والكوارتز ، والفلسبار ، الميكا, امفيبوليهوالبيروكسين وغيرها الكثير. توجد هذه المعادن بشكل شائع في مجموعة واسعة من أنواع الصخور ولها أهمية صناعية واقتصادية وجيولوجية. تعد دراسة المعادن متباينة الخواص وخصائصها الضوئية جزءًا أساسيًا من علم المعادن والصخور ، وتلعب دورًا مهمًا في تحديد المعادن وتوصيفها وفهم الخصائص الفيزيائية والبصرية للصخور والمعادن في مختلف البيئات الجيولوجية.

أحادي المحور - دخول الضوء في كل شيء عدا صورة واحدة؟ يتم حل الاتجاه الخاص إلى مكونين مستقطبين مستويين يهتزان بشكل عمودي مع بعضهما البعض ويسيران بسرعات مختلفة

ذو محورين - دخول الضوء في كل شيء عدا اثنان الاتجاهات الخاصة يتم حلها إلى مكونين مستقطبين مستويين ...

على طول الاتجاهات الخاصة ("المحاور البصرية") ، يعتقد المعدن أنه خواص الخواص - أي ، لا يحدث انقسام

يمكن تقسيم المعادن أحادية المحور وذات المحور الثنائي إلى مزيد من التقسيم الفرعي إلى موجبة بصريًا وسلبية بصريًا ، اعتمادًا على اتجاه الأشعة السريعة والبطيئة بالنسبة إلى محاور xtl

1-الضوء يمر عبر المستقطب السفلي

اللون وتعدد التلاون

يعد اللون وتعدد الألوان من الخصائص البصرية المهمة للمعادن التي يمكن ملاحظتها باستخدام الفحص المجهري للضوء المستقطب.

يشير اللون إلى ظهور المعادن عند عرضها تحت الضوء الطبيعي أو الأبيض. يمكن أن تظهر المعادن مجموعة واسعة من الألوان بسبب تركيبتها الكيميائية ووجود العديد من الشوائب أو العيوب الهيكلية. يمكن استخدام اللون كخاصية تشخيصية في تحديد المعادن ، على الرغم من أنه لا يمكن الاعتماد عليه دائمًا لأن بعض المعادن يمكن أن تظهر ألوانًا متشابهة.

من ناحية أخرى ، تعدد التلاون هو الظاهرة التي تظهر فيها المعادن ألوانًا مختلفة عند النظر إليها من اتجاهات بلورية مختلفة تحت الضوء المستقطب. ترجع هذه الخاصية إلى طبيعة المعادن متباينة الخواص ، مما يجعلها تمتص الضوء بشكل مختلف على طول المحاور البلورية المختلفة. غالبًا ما يُلاحظ تعدد التلاون في المعادن التي لها اختلاف كبير في امتصاص الضوء على طول اتجاهات بلورية مختلفة.

عادة ما يتم ملاحظة تعدد الألوان باستخدام مجهر استقطاب ، حيث يتم وضع المعدن بين المستقطبات المتقاطعة ، ويتم تدوير المرحلة إلى اتجاهات مختلفة لملاحظة التغيرات في اللون. من خلال تدوير المرحلة ، قد يظهر المعدن ألوانًا مختلفة ، تتراوح من عدم وجود لون (انقراض) إلى لون واحد أو أكثر من الألوان المميزة. يمكن أن يوفر عدد الألوان وشدة تعدد الألوان أدلة مهمة لتحديد المعادن ، حيث أن المعادن المختلفة لها خصائص فريدة متعددة الألوان.

- بلاجيوجلاز عديم اللون
-هورنبلند هو متعدد الألوان

مؤشر الانكسار (RI أو n)

مؤشر الانكسار (RI أو n) هو خاصية بصرية للمعادن تصف مقدار انحناء أو انكسار المعدن للضوء أثناء مروره عبره. يتم تعريفه على أنه نسبة سرعة الضوء في الفراغ إلى سرعة الضوء في المعدن.

يعتبر مؤشر الانكسار أداة قيمة في تحديد المعادن حيث يمكن أن يساعد في تمييز المعادن ذات الخصائص الفيزيائية المتشابهة. المعادن المختلفة لها مؤشرات مختلفة للانكسار بسبب الاختلافات في تركيبها الكيميائي وبنيتها البلورية وكثافتها.

يتم تحديد معامل الانكسار عادةً باستخدام مقياس الانكسار ، وهو أداة متخصصة تستخدم في علم المعادن والأحجار الكريمة. يقيس مقياس الانكسار الزاوية التي ينحني عندها الضوء أثناء مروره عبر عينة معدنية شفافة ، ويُحسب مؤشر الانكسار بناءً على هذه الزاوية.

يمكن استخدام مؤشر الانكسار بالاقتران مع الخصائص البصرية الأخرى ، مثل تعدد الألوان ، وزاوية الانقراض ، والانكسار ، للمساعدة في تحديد المعادن في أقسام رقيقة أو عينات معدنية مصقولة. إنها معلمة مهمة في دراسة المعادن وخصائصها البصرية ، ويمكن أن توفر معلومات قيمة حول تكوين وهيكل المعادن.

الإغاثة

الإغاثة هي خاصية بصرية للمعادن تشير إلى الدرجة التي يظهر بها المعدن أو يتباين مع الوسط المحيط عند رؤيته تحت المجهر في الضوء المنقول. يرتبط بالاختلاف في مؤشرات الانكسار بين المعدن والوسط المحيط ، وعادة ما يكون وسطًا متصاعدًا أو الصخور المضيفة للمعدن.

يبدو أن المعادن ذات التضاريس العالية تبرز بشكل أكثر بروزًا مقابل الوسط المحيط ، بينما تبدو المعادن ذات التضاريس المنخفضة أكثر تشابهًا في السطوع أو اللون مع الوسط المحيط. عادة ما يتم ملاحظة الارتياح في أقسام رقيقة من المعادن باستخدام الفحص المجهري للضوء المرسل ، حيث يتم عرض المعدن بين القطبين المتقاطعين أو في ضوء مستقطب.

يمكن أن تكون الإغاثة مفيدة في تحديد المعادن لأنها يمكن أن توفر أدلة حول معامل الانكسار للمعادن ، والتي يمكن أن تساعد في تضييق قائمة المعادن المحتملة بناءً على مؤشرات الانكسار المعروفة. يمكن أن تختلف التضاريس اعتمادًا على التركيب الكيميائي للمعادن والبنية البلورية وعوامل أخرى. على سبيل المثال ، قد تظهر المعادن ذات مؤشرات الانكسار الأعلى ، مثل الكوارتز ، ارتياحًا أعلى ، في حين أن المعادن ذات مؤشرات الانكسار المنخفضة ، مثل الفلسبار ، قد تظهر ارتياحًا أقل.

يمكن أيضًا استخدام التضاريس لتحديد الوفرة النسبية للمعادن المختلفة في الصخر ، حيث قد تظهر المعادن ذات التضاريس العالية أكثر وفرة مقارنة بالمعادن ذات التضاريس الأقل. في بعض الحالات ، يمكن أن توفر الإغاثة معلومات حول التغيير أو التجوية من المعادن ، حيث أن المعادن المعدلة قد تظهر تضاريس مختلفة مقارنة بالمعادن غير المعدلة.

2 - أدخل المستقطب العلوي

أدخل ال المستقطب العلوي

3 - الآن أدخل مقطعًا رقيقًا من الصخرة

الآن قم بإدراج ملف قسم رقيقة من صخرة

الخلاصة يجب أن تكون المعادن بطريقة أو بأخرى إعادة توجيه الطائرات التي يهتز فيها الضوء ؛ يمر بعض الضوء عبر المستقطب العلوي

4 - لاحظ مرحلة الدوران

معظم الحبوب المعدنية غير اللون كما يتم تدوير المرحلة ؛ تذهب هذه الحبوب black 4 مرات في دوران 360 درجة - بالضبط كل 90o

مرحلة الدوران
لوحة ألوان ميشيل ليفي - لوحة 4.11

تقدير الانكسار

الانكسار هو خاصية بصرية للمعادن تشير إلى الاختلاف في مؤشرات الانكسار بين اتجاهي الاهتزاز العمودي المتبادل للضوء الذي يمر عبر معدن. يُلاحظ عادةً في المعادن تحت المجهر الضوئي المستقطب ، حيث يُنظر إلى المعدن بين القطبين المتقاطعين أو من خلال المنظار.

يمكن تقدير الانكسار في المعادن من خلال عدة طرق ، بما في ذلك:

  1. التقدير المرئي: يمكن تقدير الانكسار بصريًا من خلال ملاحظة ألوان التداخل التي يعرضها المعدن عند مشاهدته بين القطبين المتقاطعين. ألوان التداخل هي نتيجة لاختلاف الطور بين موجتين ضوئيتين متعامدتين تمر عبر المعدن ، والذي يتم تحديده من خلال الانكسار المعدني. باستخدام مخطط مرجعي قياسي أو مخطط ميشيل ليفي ، يمكن تقدير الانكسار بناءً على ألوان التداخل المرصودة.
  2. قياس التخلف: يمكن تقدير الانكسار عن طريق قياس تخلف المعدن باستخدام لوحة التخلف أو لوحة ربع الموجة. التخلف هو الفرق في طول المسار البصري بين موجتين ضوئيتين متعامدتين تمر عبر المعدن ، والذي يرتبط ارتباطًا مباشرًا بالانكسار. من خلال قياس التخلف وتطبيق المعايرة المناسبة ، يمكن تقدير الانكسار.
  3. تشتت الانكسار: تظهر بعض المعادن تشتت الانكسار ، حيث يتغير الانكسار مع الطول الموجي للضوء. من خلال قياس الانكسار عند أطوال موجية مختلفة ، مثل استخدام منشور كونوسكوبي أو مطياف ، يمكن تحديد تشتت الانكسار ، والذي يمكن أن يوفر معلومات حول تكوين المعدن والخصائص البصرية.

من المهم ملاحظة أن تقدير الانكسار هو طريقة نوعية وقد لا يوفر قيمًا كمية دقيقة. تعتمد دقة التقدير على عوامل مثل جودة المجهر وسمك المعدن وخبرة المراقب ومهارته في تفسير ألوان التداخل أو قياس التخلف. لذلك ، غالبًا ما يكون من الضروري تأكيد تقديرات الانكسار بطرق أخرى ، مثل استخدام التقنيات المتقدمة مثل قياس الانكسار أو التحليل الطيفي ، للحصول على نتائج أكثر دقة ودقة.

انقراض

الانقراض هو مصطلح يستخدم في علم المعادن البصري لوصف الظاهرة التي ينتقل فيها المعدن من الإضاءة الزاهية إلى الظلام أو شبه الداكن تحت القطبين المتقاطعين في المجهر المستقطب. إنها خاصية مفيدة لتحديد المعادن وفهم اتجاهها البلوري.

هناك نوعان رئيسيان من الانقراض:

  1. الانقراض الموازي: في هذا النوع من الانقراض ، ينقرض المعدن (يصبح مظلمًا) عندما يكون محوره البلوري موازيًا للمستقطب والمحلل في تكوين قطبي متقاطع. هذا يعني أن الضوء الذي يمر عبر المعدن يحجبه المحلل ، ويبدو المعدن داكنًا. المعادن ذات الانقراض المتوازي عادة ما تكون خواص الخواص أو محاورها البلورية تتماشى مع اتجاهات الاستقطاب للميكروسكوب.
  2. يميل الانقراض: في هذا النوع من الانقراض ، ينقرض المعدن (يصبح داكنًا) بزاوية مائلة إلى المستقطب والمحلل في تكوين قطبي متقاطع. هذا يعني أن المعدن لا يتماشى تمامًا مع اتجاهات استقطاب المجهر ، ومع تدوير المرحلة ، ينتقل المعدن من الساطع إلى الظلام أو العكس. عادة ما تكون المعادن ذات الانقراض المائل متباينة الخواص ، مما يعني أن لها مؤشرات انكسار مختلفة في اتجاهات بلورية مختلفة.

يمكن أن يوفر الانقراض معلومات مهمة حول الاتجاه البلوري وتماثل المعادن ، والتي يمكن استخدامها لتحديد المعادن وتوصيفها. على سبيل المثال ، المعادن ذات الانقراض المتوازي عادةً ما تكون خواص الخواص ، مما يعني أن لها نفس الخصائص البصرية في جميع الاتجاهات البلورية ، في حين أن المعادن ذات الانقراض المائل عادةً ما تكون متباينة الخواص ، مما يعني أن لها خصائص بصرية مختلفة في اتجاهات بلورية مختلفة. يمكن أن توفر زاوية الانقراض أيضًا معلومات حول التناظر البلوري للمعدن والتوجه البلوري ، والذي يمكن أن يساعد في تحديد المعادن وتفسير التركيب البلوري للمعادن.

زاوية التوأمة والانقراض

التوأمة هي ظاهرة تنمو فيها بلورتان منفردتان أو أكثر من معدن ما معًا بطريقة متناظرة ، مما ينتج عنه بلورة مزدوجة ذات أنماط متداخلة مميزة. زاوية الانقراض هي مصطلح يستخدم في علم المعادن البصري لوصف الزاوية بين اتجاه الانقراض الأقصى للمعدن التوأم واتجاه الانقراض الأقصى للمعدن غير المتزاوج.

يمكن أن يؤثر التوأمة على سلوك انقراض المعادن في المجهر المستقطب. عندما يتم ملاحظة معدن مزدوج تحت القطبين المتقاطعين ، قد يختلف سلوك الانقراض عن سلوك المعدن غير المتزاوج بسبب ترتيب البلورات المزدوجة. يمكن أن يتسبب التوأمة في انحراف اتجاه انقراض المعدن التوأم عن اتجاه انقراض المعدن غير المتزاوج ، مما يؤدي إلى نمط انقراض مميز.

زاوية الانقراض هي الزاوية بين اتجاه الانقراض الأقصى للمعدن التوأم واتجاه الانقراض الأقصى للمعدن غير المتزاوج. يتم قياسه بالدرجات ويمكن أن يوفر معلومات مهمة حول نوع التوأمة واتجاه البلورات التوأم. زاوية الانقراض هي ميزة أساسية مستخدمة في تحديد وتوصيف المعادن المزدوجة.

هناك عدة أنواع من التوائم ، بما في ذلك التوائم البسيطة والتوائم المتعددة والتوائم المعقدة ، ويمكن أن يختلف سلوك الانقراض وزاوية الانقراض حسب نوع التوائم. يمكن قياس زاوية الانقراض باستخدام مجهر مستقطب مع مرفق كونوسكوبي أو منظار ، مما يسمح بتحديد دقيق للزاوية بين اتجاهات الانقراض للبلورات التوأم وغير المتوائمة.

الكوارتز و Microcline Birefringence
معدن الزبرجد الزيتوني تحت PPl و XPL

ظهور البلورات في المجهر

يعتمد ظهور البلورات تحت المجهر على عدة عوامل ، بما في ذلك نوع البلورة وظروف الإضاءة ووضع المراقبة (على سبيل المثال ، الضوء المنقول أو المنعكس ، الضوء المستقطب أو غير المستقطب). فيما يلي بعض المظاهر الشائعة للبلورات في المجهر:

  1. بلورات يوهيدرال: بلورات الاوهيدرال عبارة عن بلورات جيدة التكوين ذات أوجه كريستالية مميزة تميز الأنواع المعدنية. عادةً ما تظهر حوافًا حادة ووجوهًا ناعمة ، ويمكن ملاحظة سماتها البلورية بسهولة تحت المجهر. غالبًا ما تُرى بلورات يوهيدرال في الصخور النارية والمتحولة.
  2. بلورات تحت السطحية: البلورات شبه السطحية عبارة عن بلورات متطورة جزئيًا لها بعض الوجوه البلورية جيدة التكوين ولكنها تظهر أيضًا بعض النمو غير المنتظم أو غير المكتمل. قد تكون لها حواف مستديرة أو وجوه غير مكتملة ، وقد تكون سماتها البلورية أقل تميزًا مقارنة ببلورات يوهيدرال.
  3. بلورات أنهيدرالالبلورات اللاهيدرالية عبارة عن بلورات سيئة التكوين تفتقر إلى أوجه وحواف كريستالية محددة جيدًا. قد تظهر على شكل حبيبات غير منتظمة أو مجاميع من الجسيمات المعدنية بدون أي سمات بلورية يمكن تمييزها. توجد بلورات أنهيدرال بشكل شائع في الصخور الرسوبية أو في مناطق التبلور السريع.
  4. ركام متعدد البلورات: تتكون المجاميع متعددة البلورات من بلورات متعددة موجهة بشكل عشوائي ومتشابكة. قد تظهر ككتل حبيبية أو بلورية تحت المجهر ، بدون وجوه أو حواف بلورية مميزة. تعتبر الركام متعدد البلورات شائعًا في العديد من أنواع الصخور والمعادن.
  5. بلورات التوأم: تتشكل بلورات مزدوجة عندما تنمو بلورتان أو أكثر معًا بطريقة متناظرة ، مما ينتج عنه أنماط مميزة للنمو الداخلي. يمكن أن يخلق التوأمة مظاهرًا فريدة تحت المجهر ، مثل الأنماط المتكررة ، والخطوط المتوازية أو المتقاطعة ، أو السمات المتماثلة.
  6. الادراج: الادراج عبارة عن تجاويف معدنية أو مملوءة بالسوائل داخل البلورات يمكن أن تؤثر على مظهرها تحت المجهر. قد تظهر الشوائب على شكل بقع داكنة أو فاتحة ، أو أشكال غير منتظمة ، أو أنماط دقيقة داخل البلورة ، ويمكن أن توفر معلومات مهمة حول تاريخ تكوين المعدن والظروف البيئية.

يمكن أن يوفر ظهور البلورات في المجهر معلومات قيمة لتحديد المعادن ، وعلم البلورات ، وفهم تكوين وخصائص المعادن. يمكن للتقنيات المناسبة في تحضير العينة وظروف الإضاءة وأنماط المراقبة أن تعزز رؤية وتوصيف السمات البلورية تحت المجهر.

الخروج من نسخة الهاتف المحمول