Устройство поляризационного микроскопа на примере микроскопа МП – 3. Исследование минералов в параллельном свете с одним поляризатором, страница 11

Шагреневаяповерхность

В узком пучке света наблюдается интересное явление - поверхности зерен минералов, которые до того были относительно ровными и чистыми, становятся по мере затягивания диафрагмы все более шероховатыми и, наконец, сплошь покрываются густой сеткой неровностей. Узор таких неровностей напоминает поверхность ватманской бумаги или шагреневой кожи, откуда и заимствовано название - шагреневая поверхность.

Причина возникновения шагреневой поверхности заключается в том, что при изготовлении шлифа отшлифованная поверхность прозрачной пластинки горной породы не полируется. Она остается шероховатой, покрытой мельчайшими бугорками и раковинками. Пучок света, проходя через предметное стекло, канадский бальзам и кристаллическую пластинку минерала, при переходе из одной среды в другую преломляется.

Величина угла преломления светового пучка зависит от различия величин показателей преломления двух сред и положение поверхности раздела по отношению к направлению светового пучка. Так, при переходе из среды с меньшей оптической плотностью в среду с большей плотностью пучок света, преломляясь, приближается к направлению перпендикуляра к поверхности раздела. Величина отклонения пучка от первоначального направления тем больше, чем больше различие в величинах показателей преломления различных сред и чем более пологий угол, под которым пучок подошел к плоскости раздела. В шлифе показатели преломления стекла и канадского бальзама очень близки, поэтому преломление света, вертикально падающего на ровную границу раздела, незначительно. Картина существенно изменится на границе раздела канадского бальзама и шероховатой поверхности кристаллической пластинки.

В зависимости от положения плоскости раздела в каждой отдельной точке и различий в показателях преломления канадского бальзама и минерала направление отдельных пучков света отличается от первоначального на больший или меньший угол, причем лучи то сближаются, то расходятся

(рис. 11).

 

Рис. 11. Характер рассеяния света при переходе из одной среды в другую при неровной границе раздела: а) из среды с большим показателем преломления в среду с меньшим показателем преломления; б) из среды с меньшим

показателем преломления в среду с большим показателем преломления.

Пучок света, рассеянный у нижней границы кристаллической пластинки, под разными углами подходит к неровной поверхности верхней границы и, проникая через нее, рассеивается еще больше. Неравномерное преломление света, вызванное шероховатостью верхней границы кристаллической пластинки, сообщает неравномерную освещенность зерну минерала и оттеняет все неровности на его поверхности. Чем больше рассеивает свет кристаллическая пластинка, чем больше отличается показатель её преломления от показателя преломления канадского бальзама, тем резче выражена шагреневая поверхность. У разных минералов она выглядит различно.

В зависимости от разницы в показателях преломлений канадского бальзама и кристалла шагреневая поверхность может быть резкой, средней, низкой или совсем отсутствовать (кварц).

Рельеф

Чем больше разница в показателях преломления рассматриваемого зерна и окружающих его других зерен, тем более рельефным (выпуклым или вогнутым) кажется зерно.

Рельефность зерен минерала или, как принято называть, высота рельефа, так же как и шагреневая поверхность, зависит от сравнительной величины показателя преломления и является мерой для его оценки. Рельеф может быть высокий, средний и низкий, иногда выделяют очень высокий и очень низкий.

Для того чтобы уяснить разницу между минералами с разной высотой рельефа, необходимо исследовать с этой целью некоторые из них под микроскопом.

Световаяполоска (линияБекке)

По характеру шагреневой поверхности или по высоте рельефа минерала можно решить вопрос о том, насколько показатель его преломления отличается от показателя преломления канадского бальзама, но нельзя установить, какой показатель преломления больше - минерала или канадского бальзама. Для определения относительной величины показателя преломления используют явление полного внутреннего отражения, которое возникает на границе двух сред с разными показателями преломления.