Pleokroism

Pleokroism (från annan grekisk πλέον  "mer" + χρως  "färg") är förmågan hos vissa anisotropa kristaller, inklusive dubbelbrytande mineraler, att upptäcka olika färger i ljuset som passerar genom dem när de ses i olika riktningar.

Fenomenet beror på det faktum att i anisotropa kristaller beror graden av absorption av olika våglängder av synligt ljus inte bara på den kemiska sammansättningen av kristallen (som i isotropa ämnen), utan också på ljusstrålens orientering i förhållande till ljusstrålen. kristallens optiska axlar.

Historik

Pleokroism registrerades första gången 1816 av Jean Biot och Thomas Seebeck . I Frankrike och Ryssland 1896-1903 studerades detta fenomen av Valerian Agafonov .

Fenomenets fysik

Pleokroism är en konsekvens av ämnens optiska anisotropi . Absorptionen och brytningen av ljus i dem är anisotropisk, och absorptionens beroende av våglängden (därav den synliga färgen) bestämmer den synliga färgen på kristallerna. Till exempel uppstår dikroism som ett resultat av strålens dubbelbrytning, och därför kan den inte manifestera sig i en isotrop kristall. Det omvända påståendet skulle dock vara fundamentalt fel: i inget fall kan man anta att om det inte finns någon dikroism (eller pleokroism) i en sten, så är den isotrop. Till exempel är pleokroism oftast frånvarande i färglösa stenar, men i många färgade dubbelbrytande ädelstenar (till exempel i vissa zirkoner ) är pleokroism också frånvarande eller så är den så liten att den är mycket svår att upptäcka. [1] :92-93

Pleokroism manifesterar sig som regel ju starkare, ju tjockare (eller ljusare) stenens naturliga färg. Till exempel, i mörkgrön alexandrit , manifesterar pleokroism sig mycket starkare än i ljusa sorter av krysoberyl . [1] :93

Oftast observeras pleokroism i kristaller, som också kännetecknas av en sådan variation av pleokroism som linjär dikroism  - skillnaden i absorptionen av vanliga och extraordinära strålar. För enaxliga kristaller särskiljs 2 "huvud" (grund)färger - när de observeras längs den optiska axeln och vinkelrätt mot den (längs de så kallade riktningarna No och Ne).

Typer av pleokroism

Dichroism

För enaxliga mineraler observeras de största skillnaderna i absorptionen av ljus av olika våglängder (dvs i synlig färg) längs den optiska axeln (Ng eller Np) och i alla riktningar vinkelräta mot den. Ett sådant mineral kommer att ha två primära färger när det ses i de angivna riktningarna. I andra riktningar kommer dess färg att ligga mellan dessa två färger. Sådan pleokroism kallas dikroism. [2]

Cirkulär dikroism ( bomullseffekt ) är skillnaden i absorption för ljus av höger och vänster cirkulär polarisation.

Trikroism

I biaxiala kristaller är manifestationen av tre huvudfärger längs riktningarna Ng, Nm och Np möjlig. När den ses från andra håll kommer kristallen att färgas i mellanfärger. Sådan pleokroism kallas trikroism.

Facettpleokroism

Allt ovanstående hänvisar till utövandet av mikroskopiska observationer av mineraler och stenar, där planpolariserat ljus används. Under normala ljusförhållanden kan pleokroism endast observeras med blotta ögat när man tittar på kristaller i ljuset genom deras platta ansikten, naturliga eller konstgjorda. Sådan pleokroism kallas facett [2] och är inte så uttalad, och i det här fallet kommer det inte att vara möjligt att se de "primära" färgerna, bara mellanliggande. Detta beror på den ofullständiga polariseringen av ljus av kristallytorna och den stora storleken på kristallerna, på grund av vilken strålar i olika riktningar faller in i betraktarens öga, från hela ansiktet. I det här fallet kommer olika färger att läggas över varandra och betraktaren får en blandad bild.

Dimension

Svag pleokroism kan upptäckas med hjälp av ett instrument som kallas dikroskop eller mikrodikroskop . För att kvantifiera fenomenen med ljusabsorption (inklusive pleokroism) används en spektrofotometer . Moderna spektrofotometrar är universella enheter som gör det möjligt att diagnostisera ett mineral och dess kvalitet i många parametrar samtidigt, inklusive att noggrant bestämma närvaron och graden av pleokroism i alla delar av ljusspektrumet.

Pleokroiska mineraler

Applikation

UDC-chiffer förknippade med pleokroism

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 G. Smith . "Gemstones" (översatt från G.F. Herbert Smith "Gemstones", London, Chapman & Hall, 1972) . — Moskva, Mir, 1984
  2. ↑ 1 2 Lodochnikov V.N. Grunderna i mikroskopiska metoder för studier av kristallint material .. - Leningrad: Scientific Chemical-Technical Publishing House VSEKHIMPROM VSNKh USSR, 1930.

Litteratur

Se även