الرسائل

61

منتدى علوم الأرض / أسس بصريات المعادن

« في: ديسمبر 28, 2006, 04:42:42 مساءاً »

سادساً / التوأمة Twinning :

وهي عبارة عن بلورتين أو أكثر تنموان في نفس الوقت مع وجود سطح مشترك بينهم قد يكون وجه أو حافة بلورية ..

أنواع التوأمة :
1- التوأمة البسيطة Simple Twinning :
وتميز معدن الأرثوكليز أو معدن السينادين وتظهر تحت المجهر كما في الشكل التالي :



2- التوأمة المتكررة او الصفائحية :
وتميز معدن الألبيت ( أحد معادن البلاجيوكليز ) وتظهر تحت المجهر كما في الشكل التالي :



3- التوأمة الشبكية :
وتظهر في اتجاهين بالطول والعرض ومن أهم المعادن التي تتميز بهذه الخاصية معدن الميكروكلين .

4- توأمة مركبة :
وهي عبارة عن توأمة بسيطة تتخللها توأمة صفائحية وتوجد في معادن البلاجيوكليز ..

62

منتدى علوم الأرض / أسس بصريات المعادن

« في: ديسمبر 28, 2006, 04:40:23 مساءاً »

خامساً / علامة الاستطالة Elongation Sign :

الغرض من علامة الطول هو تحديد هل الشعاع السريع أم البطيء هو الذي يتذبذب في اتجاه طول البلورةالتي توضح اتجاه طول معين . وقد اتفق على أنه إذا كان الشعاع البطيء هو الذي يذبذب في اتجاه الطول كانت علامة الطول موجبة والعكس صحيح أي أنه إذا كان الشعاع السريع هو الذي يتذبذب في اتجاه الطول كانت العلامة سالبة .

63

منتدى علوم الأرض / أسس بصريات المعادن

« في: ديسمبر 28, 2006, 04:38:27 مساءاً »

رابعاً / الإظلام أو الإنطفاء Extinction :

وهي عبارة عن أوضاع الإظلام التي تظهر في المعدن ما بين النيكولين ( المستقطب والمحلل )

أنواع الإظلام :
1- الإظلام الموازي Parallel Extinction :
ويحدث عندما يكون اتجاه النفاصم غب المعدن موازي لاتجاه أحد شعرتي الميكرسكوب كما في الصورة التالية ..


وضع إظلام


وضع إضاءة

وبإمكانكم مشاهدة هذا العرض الذي يوضح كيفية ظهور الإظلام الموازي تحت المجهر

http://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/media/extrecta.mov


2- إظلام متماثل :
ويحدث في بعض البلورات التي بها اتجاهين للانفصام أو المعينية الأوجه وتحدث عندما تصنف الشعرة الرأسية الزاوية ما بين اتجاهي الانفصام وعندما تنصف الشعرة الرأسية الزاوية في رأس المعين ..

3- الإظلام المائل أو الزاوي Inclined Extinction :
وفيه يظلم القطاع عندما يتخذ الوضع التالي :



وفي هذه الحالة تختلف زاوية الإظلام من معدن لآخر ..

تعريف زاوية الإظلام :
هي الزاوية المحصورة بين اتجاه ذبذبة واتجاه بلوري ويكون فيه وضع إظلام ..
شاهد العرض التالي
http://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/media/extprism.mov

64

منتدى علوم الأرض / Introduction to Geophysical Exploration

« في: ديسمبر 28, 2006, 04:25:04 مساءاً »

السلام عليكم ..

لم أكن اتصور وانا أكتب هذا الموضوع أن يكون له كل هذه الأهمية لدى المختصين والمهتمين بهذا المجال ..

فقد وصلتني الكثير من الرسائل التي تطلب إكمال هذا الموضوع ..

أعزائي أعتذر عن عدم قدرتي على إكمال هذا الموضوع لكن تستطيعون متابعته من مصدره على الرابط التالي ..

http://www.earthsci.unimelb.edu.au/ES304/

وما يمنعني من إكماله أنه بعيد كل البعد عن تخصصي ( صخور وثروة معدنية ) إلا أنني كتبت هذا الموضوع أثناء دراستي لمقرر مقدمة الجيوفيزياء في سنواتي الأولى في الجامعة ..
شاكراً كل من راسلني وأبدى ملاحظاته حول الموضوع

تمنياتي لكم جميعاً بالتوفيق ..

وفي أمان الله  '>

65

منتدى علوم الأرض / أسس بصريات المعادن

« في: ديسمبر 24, 2006, 01:05:22 صباحاً »

ثالثاً / قوة الانكسار الثنائي أو قرينة الانكسار الثنائي Birefringence :

وتعتمد على مقدار التأخر وسمك القطاع ( أي انها تعتمد على ألوان التداخل )
* عند تحديد لون التداخل ورتبته أستطيع ايجاد التأخر بواسطة جدول معين وسمك القطاع معلوم فأستطيع إيجاد قوة الانكسار الثنائي عددياً

إلا أنني في المعمل احدد قيمة قوة الانكسار نسبياً لصعوبة تحديده عدديا وذلك بواسطة ألوان التداخل فإذا كانت ألوان التداخل من الرتبة الأولى كانت قوة الانكسار الثنائي ضعيفة وإذا كانت ألوان التدخل من الرتبة الثانية كانت قرينة الانكسار متوسطة وإذا كانت ألوان التداخل من الرتبة الثالثة فأعلى كانت قرينة الانكسار الثنائي قوية

66

منتدى علوم الأرض / أسس بصريات المعادن

« في: ديسمبر 24, 2006, 01:04:24 صباحاً »

ثانياً / ألوان التداخل Interferenc colours :

وهي مجموعة من الألون التي تظهر في أوضاع الإضاءة للمعادن الغير ايزوتروبية ..
وقد قسمت هذه المعادن إلى مجموعة من الرتب كما في الشكل التالي ..



ويعتمد لون التداخل على مجموعة من العوامل هي :
1- سمك قطاع المعدن .
2- التوجيه البصري لقطاع المعدن .
3- قوةالانكسار الثنائي للمعدن ..
4- نوع الضوء المستخدم ..

67

منتدى علوم الأرض / أسس بصريات المعادن

« في: ديسمبر 24, 2006, 01:02:27 صباحاً »

الخواص البصرية باستخدام المحلل والمستقطب ..

أولاً / الأيزوتروبية Isotopism :
وهي كما ذكرنا سابقاً أن المعادن الأيزوتروبية تعطي إظلام تام ويستمر وضع الإظلام مع إدارة المسرح بعكس المعادن الغير ازوتروبية التي تعطي أوضاع إضاءة وإظلام ..

هناك بعض القطاعات في المعادن الغير تجانسية تظهر تحت المجهر وكأنها معدن تجانسي ويمكن التفرقة بينهم بواسطة صور التداخل والتي سنتحدث عنها في الأجزاء القادمة من هذا الموضوع ..

68

منتدى علوم الأرض / أسس بصريات المعادن

« في: ديسمبر 24, 2006, 01:01:50 صباحاً »

الخواص البصرية للمعادن باستخدام المحلل والمستقطب ..

كما عرفنا سابقاً أن اتجاه ذبذبة المحلل عامودية على اتجاه ذبذبة المستقطب ..

تذكير ..
* عند مرور الضوء المستقطب من خلال المعادن التجاسية فإنها لايعاني أي انكسار ..
* عند مرور الضوء من خلال المعادن الغير تجانسية فإنه ينقسم إلى شعاعين في المعادن أحادية المحور وثلاثة إشعاعات في المعادن الثنائية المحور ..بعض هذه الأشعة يسلك سلوك الضوء المستقطب داخل شريحة المعدن أي انه يدخل ويخرج دون أن يعاني أي انكسار ..
* وعند دراسة سلوك الضوء بين المحلل والمستقطب نلاحظ التالي ..
عند مرور شعاع الضوء من خلال المستقطب فإنه سيتذبذب في اتجاه واحد وهذا الاتجاه يوازي اتجاه ذبذبة المستقطب ..
وعند مرور شعاع الضوء خلال المعدن التجانسي فإنه يمر دون أن يعاني من أي انكسارات أو انقسامات ..
وبما أن اتجاه ذبذبة الشعاع ستكون عمودية على اتجاه ذبذبة المحلل فإن المحلل لايسمح لهذا الضوء بالنفاذ من خلاله مما يعطيني إظلام تام عند النظر إلى عدسة الميكروسكوب ...

أما بالنسبة للمعادن الغير تجانسية أحادية المحور فإن شعاع الضوء المستقطب سينقسم داخل المعدن ...وعند دخل الشعاعين داخل المحلل كل شعاع ينقسم إلى شعاعين فتصبح لدي أربعة اتجاهات للذبذبة اثنين منهم متعادمدين على اتجاه ذبذبة المحلل فينفصلوا دون أن يمروا من خلال المحلل ويمر الشعاعين الآخرين ..

ميزة هذين الشعاعين أنهم مختلفين في السرعة وبالتالي مختلفين في المسار .. ونتيجة لهذا الاختلاف في المسار سيحدث تداخل بين الموجتين إذا كان التداخل بناء فإن هذا الوضع يسمى وضع إضاءة وعند التداخل الهدام سيظهر وضع الانطفاء ..

وعند الإضاءة تظهر لدي مجموعة من الألوان تسمى ألوان التداخل .. ولكن وضع الإضاءة لايدوم عند إدارة مسرح الميكرسكوب حيث أنه وفي الدورة الواحد ستظهر عندي أوضاع للإظلام وتتكرر أربعة مرات كل 360 درجة ..

69

منتدى علوم الأرض / أسس بصريات المعادن

« في: ديسمبر 24, 2006, 12:57:54 صباحاً »

أهمية دراسة مجسم معامل الانكسار ..

الهدف الرئيسي من دراسة مجسم معاملات الانكسار هو بيان قيم معاملات الانكسار وكيف أنها تتغير بتغير اتجاه ذبذبة الموجة الضوئية وحيدة اللون في بلورة المعدن الواحد ...

ففي المعادن التجانسية ( الأيزوتروبية ) ينتقل الضوء في جميع الاتجاهات وبذلك يكون معامل انكساره موحد في جميع الاتجاهات

كذلك وعند مرور الضوء من خلال القطاعات العمودية على المحور البصري فإن الضوء ينشر في جميع الاتجاهات بنفس السرعة ويكون معامل انكساره موحد

أما في قطاعات المعادن اللاتجانسية والغير عمودية على المحور البصري فإن شعاع الضوء ينقسم إلى عدة أقسام حسب نوع المعدن فإن كان المعدن أحادي المحور البصري انقسم شعاع الضوء إلى قسمين أحدهما سريع ويسمى غ والآخر بطيء ويسمى ع فلو عرفنا أن العلاقة بين معامل انكسار الاتجاه وسرعة الموجة يرتبطان مع بعضهما بعلاقة عكسية لقلنا أن الشعاع السريع سيكون معامل انكساره صغير الشعاع البطيء معامل انكساره كبير وتتغير قيم معاملات الانكسار تبعاً لزاوية سقوط الشعاع على شريحة المعدن ومن ذلك نستنج ..

1- الموجة التي تتذبذب في القطاع الأساسي لها معامل انكسار يتغير تبعاً لاتجاه انتشار الموجة ولذا تسمى بالموجة الغير عادية أو غ

2- الموجة التي تتذبذب في اتجاه عمودي على القطاع الأساسي لها معامل انكسار ثابت ولهذا تسمى الموجة العادية ع

70

منتدى علوم الأرض / أسس بصريات المعادن

« في: ديسمبر 24, 2006, 12:57:14 صباحاً »

دراسة مجسم معامل الانكسار للمعادن اللاتجانسية الثنائية المحور ..

سمي المعدن ثنائي المحور لاحتوائه على محورين بصريين ..

والشكل التالي يوضح اتجاهات المحاور البصرية في مجسم معامل الانكسار ...



وتتراوح الزاوية الحادة بين المحورين من 1 إلى 89 درجة وتسمى الزاوية البصرية ويرمز لها بالرمز 2أ ..


ويوجد فيه اتجاهين للشعاع الضوء ،،، الأول ص أو X والآخر ك أو Z وهما كما في الشكل التالي ..



وهناك أيضا اتجاه الذبذبة م أو Y هو في نفس اتجاه المحورالبلوري B
 

- تحديد العلامة البصرية للمعدن اللاتجانسي من مجسم معامل الانكسار ..
إذا كان ص هو منصف الزاوية البصرية فإن المعدن سالب العلامة البصرية
وإذا كان ك هو منصف الزاوية البصرية فإن المعدن موجب العلامة البصرية

71

منتدى علوم الأرض / أسس بصريات المعادن

« في: ديسمبر 24, 2006, 12:55:39 صباحاً »

دراسة مجسم معامل الانكسار في المعادن اللاتجانسية أحادية المحور

# الشكل : عبارة عن شكل هندسي له ثلاثة أبعاد يوضح تغير معاملات الانكسار في البلورة بالنسبة للموجات الضوئية الساقطة عليها في اتجاهات ذبذباتها المختلفة ..

# شكل المجسم :
عبارة عن قطع ناقص دوراني مقطعه المستعرض دائري الشكل أي أن بعدييه الأفقيين متساويان دائماً .
ويتناسب طول المحور الرأسي ونصف قطر الدائرة الاستوائية مع معاملي الانكسار الرئيسيين للبلورة ..

وعلى ذلك نرى أنه يمكن وجود شكلين عامين لمجسم معامل الانكسار الأحدي المحور يختلفان عن بعضهما في الشكل الواحد

وفي الصورة التالية نلاحظ على اليسار شكل مجسم معامل الانكسار في القطاع الاستوائي وعلى اليمين شكل مجسم معامل الانكسار في قطاع أساس محتوي للمحور البصري ..

 

كيفية تعيين العلامة البصرية للمعدن اللاتجانسي أحادي المحور من مجسم معامل الانكسار

 

إذا كانت ذبذبة غ أبطأ من ذبذبة ع فإن شكل مجسم معامل الانكسار سيكون الشكل الموجود في يمين الصورة ويكون المعدن موجب العلامة البصرية

أما إذا كنت ع أبطأ من غ فإن شكل المجسم سيكون الأيسر ويكون المعدن سالب العلامة البصرية

72

منتدى علوم الأرض / أسس بصريات المعادن

« في: ديسمبر 24, 2006, 12:47:10 صباحاً »

السلام عليكم

مجسم معاملات الانكسار

تعرفنا فيما سبق على المعادن التجانسية والمعادن الغير تجانسية

وعرفنا سلوك الضوء داخل كل منها ,,,

بدراستنا لمجسم معامل الانكسار داخل المعادن التجانسية سنجد أنا عبارة عن شكل كروي حيث أن الضوء ينتشر داخل المعدن في جميع الاتجاهات وبالسرعة نفسها ولذلك يكون شكل سطح السرعة الشعاعي عبارة عن شكل كروي ..
وفي هذه المعادن ينطبق خط انتشار الموجة مع خط الاتجاه الشعاعي ..

 أما في المعادن اللاتجانسية يكون شكل سطح السرعة الشعاعي بيضاوي الشكل لأن شعاع الضوء داخل المعدن ينقسم إلى شعاعين أحدهما بطيء والآخر سريع ..
ولا ينطبق اتجاه انتشار الشعاع على خط انتشار الموجة

73

منتدى علوم الأرض / أسس بصريات المعادن

« في: ديسمبر 24, 2006, 12:43:29 صباحاً »

ثالثاً / الوميض ( التلألأ ) Twinkling

الوميض أو التلألأ هو اختلاف درجة وضوح بروز بعض المعادن أثناء دوران قرص (مسرح الميكروسكوب نتيجة لتغير معاملات الانكسار من اتجاه لآخر داخل المعدن ( اي الاختلاف الكبير بين قيم معاملات الانكسار لنفس المعدن الغير تجانسي )
فمثلاً معدن الكالسيت معدن ثنائي الانكسار ( ع = 1.658 ، غ = 1.486 ) ونتيجة لذلك يكون لمعظم قطاعاته اتجاها ذبذبة بالنسبة للضوء المار به . وعند إدارة مسرح الميكروسكوب يعرض المعدن في أحد المواضع سطحاً خشناً وحدود واضحة المعالم وانفصام واضح ( بروز قوي ) . ويعرض الكالسيت النهاية القصوى للتضاريس عندما تكون ذبذبة غ موازية للمستقطب وهذا يعني أن لكل من اتجاهي الذبذبة معامل انكسار خاص به وينتج عن إدارة المسرح بسرعة تغير سريع في البروز (عالي ثم ينخفض ) يوصف بأنه تلألأ أو وميض ...

74

منتدى علوم الأرض / أسس بصريات المعادن

« في: ديسمبر 24, 2006, 12:42:03 صباحاً »

ثانياً / التضاريس Relief :

وسبب ظهوروها هو الاختلاف في معملات انكسار المعدن والوسط المحيط به ( كندا بلسم ) وتعتمد شدة وضوح التضاريس وبروزها على الفرق العددي بين معامل انكسار المعدن ومعامل انكسار الوسط وعلى هذا قسمت التضاريس إلى ثلاثة أقسام :

- تضاريس مرتقعة Strong relief :
وفيها يكون الفرق العددي بين معامل انكسار المعدن ومعامل انكسار الوسط كبير جداً ويظهر تحت المجهر كما في الصورة التالية



- تضاريس متوسطة Moderate relief :
وفيه تكون درجة وضوح المعدن متوسطة وتظهر كالتالي




- تضاريس منخفضة Low relief :
وفيه يكون الفرق العددي بين معامل انكسار المعدن ومعامل انكسار الوسط صغير جداً وبذلك تصعب علي رؤية التضاريس ويظهر تحت المجهر كالتالي

75

منتدى علوم الأرض / أسس بصريات المعادن

« في: ديسمبر 24, 2006, 12:30:50 صباحاً »

السلام عليكم

وبعد أن تحدثنا عن الخواص البصرية للمعادن باستخدام الضوء العادي سنتحدث الأن عن الخواص البصرية باستخدام الضوء المستقطب وهي ..

1- التغير اللوني Pleochroism
2- التضاريس Relief
3- التلألأ أو الوميض Twinkling
4- معامل الانكسار Refraction Index


أولاً / التغير اللوني Pleochroism :

قبل أن أسهب في شرح هذه الظاهرة علينا أن نعرف أمراً مهماً وهو .. كيف نرى الألوان ..؟
إجابة هذا السؤال بسيطة جداً فعند سقوط شعاع الضوء على جسم ما يقوم هذا الجسم بامتصاص جزء من الضوء أما الجزء الباقي فينعكس ويعود إلينا لنرى لون الجسم ..  

تذكر أن الضوء وعند مروره في المعادن الغير تجانسية Anisotropic فإنه ينقسم إلى شعاعين أحدهما سريع و معامل انكساره صغير ويرمز له بالرمز ( غ ) والآخر بطيء ومعامل انكساره كبير و يرمز له بالرمز ( ع )
وهما مستقطبان ويتذبذبان في مستويين متعامدين على بعضهما ..

نبدأ في التعرف على التغير اللوني ..
التغير اللوني هو تغير لون المعدن عند إدارة مسرح الميكروسكوب ..
لا حظوا التالي



هذا لون المعدن عندما يكون اتجاه الانفصام عامودي على اتجاه ذبذبة المستقطب ..

وعند إدارة المسرح 90 درجة يصبح المعدن كالتالي ,,



وسبب هذه الظاهرة الامتصاص غير المتساوي للضوء المتذبذب في الاتجاهات المختلفة
بمعنى أنه وعند انقسام الشعاعين داخل المعادن الغير تجانسية فإنهما يتعرضان للامتصاص بمقادير مختلفة وبذلك يعطيان ألوان مختلفة عند مشاهدتهما على انفراد