2.6: Propiedades Luz Polarizada Bajo Plano
- Page ID
- 88699
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)En esta sección, exploramos las propiedades que se pueden observar para los minerales bajo luz polarizada plana, cuando solo se inserta el polarizador inferior en el microscopio de luz polarizante.
Objetivos de aprendizaje
En esta sección, los alumnos aprenderán a:
- Distinguir minerales opacos de minerales transparentes.
- Identificar el (los) color (es) de los minerales en luz polarizada plana.
- Identificar y describir el pleocroísmo.
- Determine si un mineral tiene un relieve bajo, medio o alto.
- Describir la relación entre el índice de refracción y el relieve.
- Describir la forma mineral como euédrica, subédrica o anédrica.
- Identificar escisión y fractura en minerales.
Descripción general de las propiedades en luz polarizada plana
Este video da una visión general de algunas de las importantes propiedades de los minerales en la luz polarizada plana. Estas propiedades se exploran con más detalle en las secciones siguientes.
Minerales opacos vs. transparentes
Los minerales transparentes transmiten la luz, mientras que los minerales opacos impiden que la luz pase a través de ellos Debido a que la mayoría de los microscopios estudiantiles solo tienen la opción de observar los minerales bajo la luz transmitida, esto significa que todos los minerales opacos aparecerán oscuros en la luz polarizada plana. Algunos minerales opacos muy pequeños, o minerales dentro de un grupo que contiene minerales tanto opacos como transparentes (como el grupo de la espinela) pueden dejar pasar algo de luz y podrían parecer tener algo de color.
Existen microscopios con la capacidad de ver secciones delgadas tanto bajo luz reflejada como transmitida, y diferentes minerales opacos reflejarán la luz de manera diferente. Este tipo de microscopio se usa más comúnmente para estudiar depósitos de mineral u otras rocas que contienen muchas especies minerales opacas.
Figura\(\PageIndex{2}\)
Figura\(\PageIndex{3}\)
Pregunta 2.6.1. Las dos figuras anteriores muestran magnetita (Figura 2.6.2) y granate (Figura 2.6.3) tanto en luz polarizada plana (PPL) como en luz polarizada cruzada (XPL). A partir de la definición de minerales opacos, ¿cuáles de estos son opacos? ¿Por qué?
Color
Algunos minerales que son de color oscuro en la muestra de la mano también parecerán tener color en sección delgada, a pesar de que las rodajas de roca en secciones delgadas son típicamente de solo 30 micrómetros de espesor. A veces el color de un mineral en luz polarizada plana puede ayudar en la identificación (ver ejemplos en las figuras a continuación) porque es característico de un mineral específico.
Pero, ¡ten cuidado al confiar demasiado en el color como herramienta de identificación! Los minerales dentro de un grupo de solución sólida pueden tener características de color muy diferentes en la muestra manual (como se muestra en la Figura 2.6.6) y bajo el microscopio.
|
|
|
Pleocroísmo
El pleocroísmo es cuando un mineral cambia de color ya que se gira con relación al polarizador en luz polarizada plana. Esto muestra efectivamente cómo las propiedades de color del mineral varían con la dirección dentro de la estructura cristalina.
Las pruebas de pleocroísmo usando un microscopio de luz polarizante son sencillas.
- Primero, asegúrese de que está usando luz polarizada plana quitando el analizador.
- Localiza el mineral que deseas probar. De ser posible, es recomendable observar más de un grano del mismo mineral, ya que estos probablemente estarán orientados en una variedad de direcciones y darán un mejor sentido del comportamiento pleocroico.
- Gire la etapa y observe los cambios de color en los granos minerales.
Pregunta\(\PageIndex{2}\)
Relieve e índice de refracción
El índice de refracción de un mineral caracteriza la relación entre la velocidad de la luz en un vacío y la velocidad de la luz en ese material. El índice de refracción se discute en la Sección 2.3 Luz y Óptica. El índice de refracción de un mineral puede variar según la orientación del cristal. Por ejemplo, el índice de refracción de la cianita oscila entre 1.712-1.734 (Wikipedia).
El relieve mineral está relacionado con el índice de refracción del mineral. Si un mineral tiene un índice de refracción que es mucho mayor o menor que los materiales circundantes, se destacará en relación con el material circundante y tendrá espesor o distinto. En una montura de grano, es probable que el material circundante sea epoxi o aceite mineral. En una sección delgada, el material circundante serán minerales adyacentes. Para los fines de identificar minerales en sección delgada, es suficiente describir el relieve como alto, intermedio o bajo.
Categorías de Alivio Mineral:
| Alto relieve | Índice de refracción > 0.12 diferente del medio circundante |
| Alivio intermedio | Índice de refracción 0.04 — 0.12 diferente del medio circundante |
| Bajo relieve | Índice de refracción <0.04 diferente del medio circundante |
En la práctica, no es necesario medir directamente el índice de refracción del mineral o de los medios circundantes. En cambio, observamos el grosor de los límites de grano alrededor del mineral y cómo el mineral parece sobresalir o mezclarse con los medios o minerales circundantes. En la Figura 2.6.8 se muestran ejemplos de relieve alto, intermedio y bajo.
Figura\(\PageIndex{8}\)
Figura 2.6.8. Minerales de alto, intermedio y bajo relieve (haga clic en puntos calientes para identificarlos). Imagen tomada con un aumento total de 25x.
Los índices de refracción relativos de dos materiales (minerales, vidrio o epoxi) adyacentes entre sí en una sección delgada se pueden determinar usando líneas Becke (pronunciadas beck-ee). El procedimiento para verificar las líneas de Becke se resume en el video (Figura 2.6.1) al inicio de este capítulo. Cuando el escenario se baja en luz polarizada plana, la brillante línea Becke se moverá dentro o fuera de un mineral. Si la línea Becke se mueve hacia el grano mineral, ese mineral tiene un mayor índice de refracción y mayor relieve. Si la línea Becke sale del grano, el mineral tiene un menor índice de refracción y menor relieve. Estas propiedades se resumen en la Figura 2.6.9 a continuación.
Figura\(\PageIndex{9}\)
Figura 2.6.9. Las líneas Becke se mueven hacia el material con el índice de refracción más alto cuando se baja la etapa. En estas cifras, “B” indica la ubicación de las líneas Becke a medida que se baja el escenario. Las líneas Becke aparecen por encima de la muestra, ya que después de bajar la etapa, el microscopio se enfoca en un plano por encima de la muestra.
Consulta guiada
Forma Mineral
La forma mineral se refiere a la forma cristalina ideal, o la forma que toma un mineral cuando se deja crecer sin barreras o interferencia con otros granos minerales cercanos. Los minerales toman formas características según sus simetrías y estructuras cristalinas.
La mayoría de las veces, sin embargo, los cristales en rocas ígneas y metamórficas no crecen libremente. Corren contra otros cristales que ya se han formado, o los que están creciendo simultáneamente. Esto impide que sean su verdadera forma.
Los términos euédrico, subédrico y anédrico se utilizan para describir qué tan bien un mineral muestra su forma ideal. Los minerales euédricos muestran caras de cristal perfectas o casi perfectas. Los minerales subédricos son redondeados pero aún muestran la forma característica general de ese mineral. Los cristales anédricos son de forma completamente irregular y no se asemejan a la forma característica de ese mineral.
Figura\(\PageIndex{10}\)
En rocas ígneas, la forma mineral nos ayuda a determinar el orden de cristalización a partir del magma y nos permite conectar observaciones en sección delgada con modelos termodinámicos.
Consulta guiada
Escote y Fractura
La escisión y fractura se pueden utilizar para ayudar a distinguir los minerales en sección delgada.
La escisión es la tendencia de los minerales a romperse a lo largo de planos atómicos de debilidad dentro de la estructura cristalina. Los minerales pueden tener una o más direcciones de escisión dictadas por la disposición atómica y unión dentro de ese mineral.
Las fracturas son grietas irregulares dentro de un mineral. Éstas pueden formarse dentro de cualquier mineral, pero cuando sólo aparecen fracturas en un mineral, puede indicar que tiene poca o ninguna escisión.
Figura\(\PageIndex{12}\)
Pregunta\(\PageIndex{5}\)
Pregunta\(\PageIndex{6}\)
Referencias
Figura 2.6.1. Óptica de Tierra Video 1: Luz Polarizada Plano. Videos de Óptica de Tierra, Creative Commons Licencia de atribución. https://youtu.be/ahS5KlXqQXc
Volver a Tabla de Contenidos