Часть 1. Методы петрографических исследований

В направлении, перпендикулярном оптической оси, двойное лучепреломление выражено наиболее резко, и разность п_е - n₀ до­стигает максимальной величины. Во всех остальных направлениях показатель преломления, соответствующий необыкновенной вол­не, имеет промежуточную величину между п_е и п_о и обозначается п'_е.

' Как следует из рассмотренных соотношений, индикатриса оп­тически положительных одноосных кристаллов (п_е > п_о) представ­ляет собой эллипсоид вращения, вытянутый по оптической оси (рис. 1.2, а), а индикатриса отрицательных одноосных кристаллов (n_e < n₀ ) - эллипсоид вращения, сплюснутый по оптической оси (рис. 1.2, б). В обоих случаях сечение, перпендикулярное оптичес­кой оси, имеет форму круга с радиусом п₀.

Если максимальный показатель преломления обозначить п , а минимальный — п , то в одноосных оптически положительных кристаллах п_е = п_g , а п₀ =n_p ; в оптически отрицательных кристаллах, наоборот, п_е = п_р, а п₀ = n_g.

Таким образом, элементами индикатрисы одноосного кристал­ла являются две оси - N_e и N_o, длина которых пропорциональна показателям преломления п_е и п₀ соответственно; ось N_e является осью вращения эллипсоида и совпадает с оптической осью кристал­ла, а ось N_o—диаметр кругового сечения, которое перпендикуляр­но оптической оси (см. рис 1.2).

Множество сечений, проходящих через оптическую ось, имеют форму эллипса с осями, пропорциональными п_е и п₀, множество се­чений, наклоненных под острым углом к оптической оси, имеют форму эллипса с осями, пропорциональными п'_е и п₀. Для оптиче-

12

Рис. 1.2. Индикатриса оптически одноосных кристаллов: а — положительного, б — отрица­тельного; точки — круговое сечение индикатрисы

1. Оптические методы исследования минералов

ски положительных кристаллов п_e > п'_e > п₀ , для отрицательных

п_e < п'_e < п₀

Максимальная величина двойного лучепреломления, равная n_g-n_p, наблюдается на разрезе, параллельном оптической оси, т.е. в главном, самом вытянутом эллиптическом сечении индикатрисы с осями N_g и N_p. На круговом разрезе, перпендикулярном оптиче­ской оси, величина двойного лучепреломления равна нулю. Все остальные разрезы имеют промежуточную величину двойного лу­чепреломления, меньшую, чем на разрезе, параллельном оптичес­кой оси. Эти разрезы имеют форму эллипса, одна ось которого про­порциональна п₀, а другая — п'_е. Для оптически положительных кристаллов (п'_е >п₀) величина двупреломления на промежуточном разрезе равна n'_g — п_р, а для оптически отрицательных кристаллов (п'_е < п₀) она равна n_g— п_р'. Если оптический знак кристалла заранее не известен, то величину двойного лучепреломления на промежу­точном разрезе принято обозначать n_g'— п_р'.

Оптически одноосные кристаллы относятся к гексагональной, тетрагональной и тригональной сингониям. Индикатриса этих кри­сталлов всегда ориентирована таким образом, что оптическая ось совпадаете осью симметрии высшего порядка (L⁶, L⁴, L³), т.е. с вер­тикальной кристаллографической осью с.

1.1.3. Индикатриса оптически двуосных кристаллов

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 N_g, N_m и N_p, длина которых пропорци­ональна показателям n_g, n_m и п_р соответственно (рис. 1.3). В эллип­соиде можно провести три главных плоских сечения: N_gN_p, N_gN_m и N_mN_p . Величина двойного лучепреломления в этих сечениях эл­липтической формы равна n_g- n_p, n_g-n_m и n_m - п_р 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 N_gN_p , которое носит название плоскости оптических осей.

13