OPTICA

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En muestra de mano muchos minerales se ven de En muestra de mano muchos minerales se ven de colores, sin embargo cuando se observan al colores, sin embargo cuando se observan al microscopio con luz polarizada plana, estos se microscopio con luz polarizada plana, estos se muestran incoloros o débilmente coloreados. muestran incoloros o débilmente coloreados. Son minerales pleocroicos, la propiedad se denomina pleocroísmo Algunos minerales tienen la propiedad de absorber diferentes longitudes de onda de la luz, dependiendo de la dirección de vibración de la misma. Los colores con luz polarizada Los colores con luz polarizada plana (lpp) plana (lpp) Si los minerales se ven coloreados puede cambiar Si los minerales se ven coloreados puede cambiar si se gira la platina, ya que cambia la orientación de si se gira la platina, ya que cambia la orientación de la estructura cristalina del mineral c/r a la luz. la estructura cristalina del mineral c/r a la luz.

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En muestra de mano muchos minerales se ven de colores, En muestra de mano muchos minerales se ven de colores, sin embargo cuando se observan al microscopio con luz sin embargo cuando se observan al microscopio con luz polarizada plana, estos se muestran incoloros o polarizada plana, estos se muestran incoloros o débilmente coloreados.débilmente coloreados.

Son minerales pleocroicos, la propiedad se denomina

pleocroísmo

Algunos minerales tienen la propiedad de absorber diferentes longitudes de onda de la luz, dependiendo de la dirección de vibración de la misma.

Los colores con luz polarizada plana Los colores con luz polarizada plana (lpp)(lpp)

Si los minerales se ven coloreados puede cambiar si se Si los minerales se ven coloreados puede cambiar si se gira la platina, ya que cambia la orientación de la estructura gira la platina, ya que cambia la orientación de la estructura cristalina del mineral c/r a la luz.cristalina del mineral c/r a la luz.

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Biotita al rotar la platinaBiotita al rotar la platina

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Cambios en la absorción de color a LPPabsorción de color a LPP al rotar la platina (común en biotita, anfíboles…)

Tablas de referencia identifican minerales al observar los colores en las diferentes direcciones.

fórmula Pleocroica : ejemplo: Turmalina:

= verde oscuro a azulado = incoloro

Para minerales pleocroicos uniáxicos el color varia entre dos tonos, para los biáxicos, el color varia entre tres tonos.

PleocroismoPleocroismo

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Hornblenda al rotar la platinaHornblenda al rotar la platina

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Cuando se inserta el analizador se observan colores mCuando se inserta el analizador se observan colores máás s brillantes y fuertes que cuando se observa el mismos grano brillantes y fuertes que cuando se observa el mismos grano a lpp.a lpp.

Raramente se asemejan al color verdadero del mineral

Estos no resultan de la propiedad de absorber diferentes longitudes de onda, en cambio resultan de la interferencia de los rayos de luz pasando a través del analizador.

Los colores con luz polarizada Cruzada Los colores con luz polarizada Cruzada (XP)(XP)

Son los colores de Son los colores de interferenciainterferencia

Se pueden presentar colores de interferencia anormales

Son útiles para la identificación y están tabulados

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Que color de interferencia es este?Que color de interferencia es este?

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Fig 6-8 Bloss, Optical Crystallography, MSA

Cuando la luz entra en un mineral anisCuando la luz entra en un mineral anisóótropo la luz se tropo la luz se divide en dos rayos, viajando cada uno a través del cristal divide en dos rayos, viajando cada uno a través del cristal siguiendo caminos ligeramente distintos, con velocidades siguiendo caminos ligeramente distintos, con velocidades distintas e índices de refracción ligeramente diferentes.distintas e índices de refracción ligeramente diferentes.Dos rayos de diferente velocidad, el rayo rápido y el lento, los cuales vibran en ángulos rectos.

nlento - nrapido Birrefringencia aparente ` ; 0 ` máximo

Birrefringencia máxima , propiedad diagnostica de los minerales

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Cuando Cuando el rayo lento emerge de un cristal anisótropo el rayo rápido ya ha salido y recorrido cierta distancia, esta distancia es el retardo (∆).El retardo (∆) es proporcional al espesor (t) del cx y a la `

En los cristales isótropos ∆ 0

El término (nlento - nrapido ) es a dimensional pero es usual

expresar ∆ en nm ; el espesor (t) suele darse en mm (1mm 106

nm)

∆ t ` t (nlento - nrapido )

En los cristales anisótropos entre 0,01 y 0,20

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Cuando los componentes norte-sur de losCuando los componentes norte-sur de los rayos lento y rápido se combinan en el analizador, tienen lugar interferencias constructivas para algunos colores e interferencia destructivas para otros.

La intensidad y los tonos de los colores de interferencia cambian al girar la platina y desaparecen cada 90° cuando el mineral se extingue.

Los colores de interferencia dependen de el retardo de las diferentes longitudes de onda, que a su vez dependen de la orientación, birrefringencia y grosor de los granos de un cristal.

Los colores de interferencia comunes se muestran en la carta de colores de Michel-Lévy.

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Carta de Colores

Los colores son observados cuando los polarizadores estan (XPL) Color puede ser cuantificado numéricamente : = nhigh - nlow

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Carta de ColoresMuestra la relación entre el retardo, espesor del cristal y color de interferencia.

550 nm rojo violeta800 nm verde1100 nm rojo violeta de nuevo (notar que se

repite)

0-550 nm = colores de interferencia de “1st orden”

550-1100 nm = 2nd orden

1100-1650 nm = 3rd orden...

Ordenes más altos presentan tonos pasteles (desteñidos)

Colores de Int. de orden muy bajo corresponden a retardos de menos de 200nm, son grises y blancos un mineral con baja birrefringencia cambiara de blanco (o gris) a negro cada 90º.

Ahora si la birrefringencia es un poco mas alta aparecerán colores amarillo, naranja o rojo al girara la platina

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1) Buscar el cristal de interés mostrando el color de interferencia más intenso (OJO depende de la orientación)

2) Ir a la carta de colores ubique el espesor de 30 micrones

use la línea de 30 micrones intersecte el color que observo, siga la línea radial hasta la intersección con el borde y lea la birrefringencia

Suponga que tiene su mineral desconocido con un naranja de segundo orden.

Que pasa si en realidad es de tercer orden?

Estimando la birrefringenciaEstimando la birrefringencia

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Ejemplo: cuarzo = 1.544 = 1.553

signo?? (+) ya que >

- = 0.009 es la birrefringenciabirrefringencia () = máximomáximo color de interferencia

Que color es este?? Use su carta de colores

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Carta de Colores

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Ejemplo: cuarzo = 1.544 = 1.553

signo?? (+) ya que >

- = 0.009 es la birrefringenciabirrefringencia () = máximomáximo color de interferencia

Que color es este?? Use su carta de colores

Para cristales con otra orientación detenemos ' -

progresivamente colores de interferencia de más bajo

orden.

Los granos orientados aleatoriamente pueden no mostrar los máximos colores, a menudo, debe girarse la platina y mirar muchos granos del mismo mineral. Se Extinguirá cada 90° y tendrá un

brillo máximo de color a 45o

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1.55

3

1.544

Ejemplo: cuarzo = 1.544 = 1.553

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Hasta ahora todo lo que hemos visto ha sido ortoscortoscóópicamentepicamente

Todos los rayos de luz incidente son ~ paralelos y verticales incluso los que pasan a través del cristal

Visión Ortoscópica

Fig 7-11 Bloss, Optical Crystallography, MSA

Los cristales tienen un color de

interferencia particular y es

f(biref, espesor, orientación)

Puntos de igual espesor tendrán

el mismo color.

isocromasisocromas = líneas que unen

puntos de idénticos colores

En zonas delgadas o hacia los

bordes se mostrará un color más

pálido

Contar isocronas (desde el interior

hacia los bordes delgados)

ayudara a determinar el orden

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Visión ConoscVisión Conoscóópicapica

Se utiliza una lente condensadora bajo la platina y la lente de Bertrand sobre el analizador

Rayos de luz son refractados por la lente condensadora enfocándolos en el cristal desde muchas direcciones distintas y convergentes.Después la luz deja el cristal y pasa por el analizador, se inserta la lente de Bertrand para reenfocar los rayos Se obtiene FiguraFigura Interferencia Interferencia

Muy provechoso para Muy provechoso para determinar propiedades determinar propiedades ópticas de los mxsópticas de los mxs

Fig 7-13 Bloss, Optical Crystallography, MSA