Дисперсия

В основе двупреломления лежит разлитое в показателях преломления кристалла в зависимости от направления колебания проходящего через него света, тогда как дисперсия обусловлена различиями в показателе преломления в за-_ висимости от цвета (длины волны) применяемого освещения. Поскольку значения этих свойств в числовом выражении иногда довольно близки, новички нередко путают их. Однако двупреломление, если только оно не исключительно высокое, на внешний вид камня почти не влияет, но имеет очень большую ценность для диагностики камня. Дисперсия же, будучи основой "огня" ограненного камня, оказывает значительное влияние на внешний вид камня, но ее ценность для диагностики незначительна.

Степень двупреломления минерала практически не связана с его показателем преломления и очень сильно зависит от атомной структуры кристалла: карбонаты и нитраты, например, имеют довольно низкие средние показатели светопреломления и очень высокое двупреломление. В то же время дисперсия (за некоторыми исключениями, как у алмаза) возрастает достаточно устойчиво с увеличением показателя преломления камня.

Поскольку речь идет о видимом свете, показатели преломления всех минералов постепенно растут от красного к фиолетовому концу спектра. Если нарисовать график, откладывая показатель преломления по оси ординат, а длину волны по оси абсцисс, то их соотношение будет выражено не прямой линией, а кривой, которая становится все круче по мере приближения к ультрафиолетовой области. Действительно, кривые дисперсии становятся бесконечно крутыми по мере того, как они приближаются к длине волны, при которой для рассматриваемого материала начинается основная полоса поглощения.

Твердые и жидкие материалы, обладающие наибольшей дисперсией, будут полностью поглощать свет сразу же за фиолетовым концом видимого спектра или в ближнем ультрафиолете, тогда как минералы с низкой дисперсией, например флюорит, кварц или чистый корунд, продолжают пропускать свет до 200 нм, что делает их пригодными для изготовления спектрографов и других оптических приборов.

Аномальные интерференционные цвета

    Аномальные интерференционные цвета тонких кристаллов. Ранее уже указывалось, что последовательность интерференционных цветов, которые получаются при увеличении толщины кристалла органического соединения, помещенного между скрещенными николями, может очень сильно отличаться от нормальной последовательности цветов по шкале Ньютона. В тех случаях, когда последовательность цветов обратная, говорят, что шкала цветов аномальна. Это явление особенно заметно для интерференционных полос первого порядка, когда очень часто появляются яркие синие и зеленые цвета. Это явление может наступить в результате следующих причин.     Четвертый тип аномальных интерференционных цветов обнаруживают кристаллы, обладающие сильной моноклинной перекрещенной дисперсией.     Значение угла погасания будет проходить указанные в таблице значения, если изменять длину волны света, рассматривая кристаллы вдоль острой биссектрисы или близко к этому направлению. Следует отметить, что дисперсия быстро растет в синем конце спектра, так что, если очень тонкий кристалл одного из этих веществ находится в положении погасания для красного или зеленого цвета, он будет казаться ярко-синим или фиолетовым. Этот эффект не зависит от толщины кристалла при условии, что кристалл достаточно тонок, так что разность хода не превышает примерно 200 тл. В отличие от других типов аномальных интерференционных цветов, оттенок цвета меняется при вращении столика микроскопа.     У кристаллов некоторых веществ иногда наблюдаются характерные бурая или синяя окраски, не укладывающиеся в нормальную шкалу интерференционных цветов, так называемые аномальные интерференционные окраски, обусловленные сильной дисперсией двупреломления, т. е. разной величиной силы двупреломления кристалла для света с различной длиной волны в составе белого спектра.     Если разность ( j - одинакова для всех значений X, то d будет прямо пропорционально X. Такой клин при рассматривании его в белом света между скрещенными николями дает пьютоновы цвета. Последние представляют собой расположенные в определенном порядке цвета, которые получаются при отражении света от воздушного зазора между двумя стеклянными пластинками, соприкасающимися у одного края и находящимися с другого конца на расстоянии 1 (а друг от друга. Интерференционные цвета, которые да т пленки масла на мокрой дороге, очень близки к ньютоновым цветам. Небольшие отклонения объясняются дисперсией масляной пленки. Вследствие того, что у кристаллов дисперсия двупреломления может быть очень велика, отклонения от ньютоновых цветов могут быть весьма значительны. Если d для коротких волн больше, чем для более длинных, то говорят б аномальных интерференционных цветах так, например, это имеет место в случае бензила, о котором уже говорилось выше. Это явление рассматривается далее в разделе, посвященном дисперсии.     Так как аномальные интерференционные цвета третьего и четвертого липов имеют место в сечениях, перпендикулярных к острой биссектрисе, их можно наблюдать только при освещении узким пучком света. Конископическое наблюдение, если только есть возможность его применить, позволяет легко отличить все четыре типа.     Ваиадий содержащий фторфлогопит. Слюда, содержащая ванадии, имеет оливковый цвет в тонких пластинах и золотисто-коричневый - в пакетах кристаллов фторфлогопита. Она обладает ярко выраженным плеохроизмом Мд - коричневобурый, Мт - буровато-зеленый. В скрещенных николях слюда имеет аномальные интерференционные окраски яблочно-зеленая - сине фиолетовая. По этим оптическим свойствам синтетическая ванадиевая слюда близка к редкой природной ванадиевой слюде.

Световая полоска или линия Бекке (по имени австрийского петрографа Ф. Бекке). При разнице показателей преломления зерна и канадского бальзама в 0,001и более на границе минерала с канадским бальзамом появляется тонкая световая полоска - линия Бекке, точно повторяющая контуры зерна. Появление световой полоски объясняется явлениями преломления и полного внутреннего отражения лучей, падающих на поверхность соприкосновения двух сред. При подъеме и опускании тубуса микроскопа она перемещается с зерна на канадский бальзам и обратно.

Необходимо твердо запомнить: при подъеме тубуса микроскопа линия Бекке перемещается в сторону среды с большим показателем преломления

В микроскопах типа МИН-8, Полам С-112 и др., где фокусировка производится изменением положения предметного столика, линия Бекке перемещается в сторону среды с большим показателем преломления при опускании столика микроскопа.