Главная | Обратная связь

Индикатриса оптически двуосных кристаллов

Введение в кристаллооптику

 

При прохождении света через кристаллы ромбической, моноклинной и триклинной сингоний обе световые волны, возникшие вследствие двойного лучепреломления, распространяются в раз­ных направлениях с неодинаковой скоростью. Другими словами, обе волны являются необыкновенными. Кроме того, в кристаллах низших сингоний имеются два направления, в которых не проис­ходит двойного лучепреломления, т.е. две оптические оси.

Индикатриса оптически двуосных кристаллов имеет форму трехосного эллипсоида с осями Ng, N_m и N, длина которых пропорци­ональна показателям п , п_т и п соответственно (рис. 1.3). В эллипсоиде можно провести три главных плоских сечения: N_g N_p, N_gN_m и N_mN_p. Величина двойного лучепреломления в этих сечениях эллиптической формы равна n_g— п_p , п_g —п_т и п_т — n_p соответственно. Кроме того, имеются два симметрично расположенных круговых сечения с радиусом, пропорциональным п_т, каждое из которых перпендикулярно одной из оптических осей. Обе оси лежат в главном сечении NgNp , которое носит название плоскости оптических осей.

 

Рис. 1.3. Индикатриса оптически двуосных кристаллов: а — положительного, б— отрицательного; точки — круговые сечения индикатрисы; О — оптическая ось

 

Оси индикатрисы N_g и N_p делят углы между оптическими осями пополам и называются биссектрисой острого угла или, сокращенно, острой биссектрисой и биссектрисой тупого угла, или тупой биссектрисой. Ось N_m, направленная перпендикулярно к плоскости оптических осей, называется оптической нормалью. Острый угол между оптическими осями называется углом оптических осей и обозначается 2 V.

Оптически положительными называют те двуосные кристаллы, у которых острой биссектрисой является ось индикатрисы N_g (см. рис. 1.3, а). При этом круговые сечения располагаются ближе к оси N_p, тат как (n_g-n_p)>(n_m-n_p).

Оптически отрицательными считают такие кристаллы, у которых острой биссектрисой является ось Np (см. рис. 1.3, б). При этом круговые сечения располагаются ближе к N_g , поскольку (n_g- п_m ) < (n_m- п_p).

Если угол оптических осей равен 90°, то кристалл принято считать оптически нейтральным.

Максимальная величина двойного лучепреломления, равная п_g — п_р, наблюдается на разрезе, параллельном плоскости оптических осей. На разрезе, перпендикулярном тупой биссектрисе, сила двойного лучепреломления всегда больше, чем на разрезе, перпендикулярном острой биссектрисе. Это вытекает из соотношений между n_g, n_m и n_p и справедливо как для оптически положительных, так и оптически отрицательных кристаллов. На разрезе, перпендикулярном оптической оси, сила двойного лучепреломления равна нулю.

В кристаллах ромбической сингонии оси индикатрисы совпадают с кристаллографическими осями, причем в разных минералах оси индикатрисы, совпадающие с той или иной кристаллографической осью (a, b или с), могут иметь разные наименования (N_g, N_m или N_p).

В кристаллах моноклинной сингонии одна из осей индикатрисы совпадает с кристаллографической осью b, а две остальные оси индикатрисы лежат в одной плоскости с двумя другими осями кристалла, но не совпадают с ними. Часто с осью b совпадает ось N_m, а плоскость оптических осей N_gN_p совпадает с кристаллографической плоскостью (010). Оси N_g и N_p, лежащие в этой плоскости, образуют с осями а и с некоторые углы, постоянные для каждого минерала.

В кристаллах триклинной сингонии кристаллографические оси a, b и сне перпендикулярны друг другу, и ни одна из осей индикатрисы не совпадает с кристаллографической осью.