أسس بصريات المعادن

[geologe]

السلام عليكم ..

في أحد المواضيع السابقة كنت قد وعدت الأخ طرزان بكتابة موضوع عن أسس بصريات المعادن
http://olom.info/ib3/ikonboard.cgi?act=ST;f=46;t=26655
وها أنا ذا أوف بوعدي وأطرح لكم الموضوع الذي كنت قد كتبته سابقا في منتديات النادي العلمي السعودي ..

-------------------------------------------

سبق أن ذكرنا في موضوع علم المعادن التصنيفي أنه يمكن التعرف على المعادن من خلال الخواص البصرية لها ..

وتُدرس هذه الخواص بواسطة مجهر خاص يختلف عن بيقة المجاهر ويعرف باسم المجهر المستقطب ..

ويتكون هذا المجهر من التالي ..

Eyepiece -- العدسة العينية
Bertrand lens -- عدسة بيرتراند
Analyzer -- المحلل
polarizer -- المستقطب
Stage -- المسرح الدوار
Condenser arm -- ذراع المكثف


وهناك مجموعة ما تحت المسرح وهي كالتالي ..

ويستخدم هذا المجهر في دراسة المعادن الشفافة بواسطة الضوء المستقطب ..

فما هو الضوء المستقطب ..؟

هذا ما سنعرفه في الرد القادم بمشيئة الله تعالى ..

[geologe]

دراسة الضوء المستقطب ماهيته وخواصه ..

بعض المصطلحات الهامة في النظرية الموجية ..

- قمة الموجة Peaks وهي أقصى نقطة لحركة الموجة في الاتجاه الموجب للذبذبة

- قاع الموجة Trough وهي أقصى نقطة لحركة الموجة في الاتجاه السالب للذبذبة

- الشعاع Ray وهو جزء من الضوء تمثله موجة واحدة تأخذ مساراً على خط مستقيم ..

- الحزمة الضوئية Beam وهي مجموعة من الأشعة المتوازية ..

- طول الموجة Wave length وهو المسافة بين أي نقطتين متشابهتين على منحنى الموجة ( بين قمتين أو بين قاعيين )

- اتساع الموجة Amplitude وهو المسافة بين خط الوسط ( خط انتشار الموجة ) وقمة الموجة الذي يساوي أيضاً المسافة خط الوسط وقاع الموجة ..

- مستوى الذبذبة واتجاه الذبذبة : مستوى الذبذبة هو السطح الذي تتذبذب فيه موجة الضوء . أما اتجاه الذبذبة فهو الاتجاه الذي يعبر عن حركة الموجة في هذا المستوى من القمة إلى القاع وبالعكس ..

- الضوء المستقطب هو الضوء الذي يتذبذب في اتجاه واحد ويكون اتجاه الذبذبة متعامد على خط انتشار الموجة ..

ويتم استقطاب الضوء العادي الذي يتذبذب في جميع الاتجاهات بواسطة المستقطب ..

فما هو المستقطب ..؟

[geologe]

المستقطب عبارة عن شريحة رقيقة مصصمة بحيث تسمح للضوء بالمرور في اتجاه محدد فهذه الشريحة وعند سقوط الحزمة الضوئية عليها تشتت جميع الموجات وتدخل فقط الموجات التي يوافق اتجاه ترددها اتجاه تردد الشريحة ..

وتصنف المعادن حسب تأثيرها على الضوء المار من خلالها إلى قسمين

معادن تجانسية Aisotropic minerals : وهي المعادن التي يمر من خلالها الضوء دون أن ينكسر ويتذبذب في جميع الاتجاهات ومن أمثلتها المعادن التي تتبلور في فصيلة المكعب ..

معادن غير تجانسية Anisotropic : وهي مجموعة المعادن التي لاتسمح للضوء بالذبذبة إلا في اتجاهات محددة وبسرعات محددة وتضم بقية الفصائل البلورية الأخرى

[geologe]

الخواص البصرية للمعادن باستخدام الضوء المستقطب أو العادي ..

1- اللون Color
2- الشكل البلوري والهيئة crystal & habit
3- الانفصام Cleavage
4- التشقق Cracks
5- الانفصال Parting
6- المحتويات Inclosion
7- التحلل Altration

[geologe]

أولاً / اللون Color

وهو أحد الظواهر المميزة للمعدن وأهمها ،،، ويختلف لون العينة اليدوية عن ألوان القطاعات تحت الميكروسكوب حيث يبلغ سمك القطاع 30 ميكرون أو 0.03 ملم
فندرس القطاع هل هو ملون أو عديم اللون فإذا كان ملوناً ندرس درجة اللون فاتح أم غامق ..

[geologe]

ثانيا / الشكل البلوري والهيئة crystal form & habit

وتوصف البلورة من ناحية الشكل البوري هل هي :
كاملة الأوجه Euhedral أو ناقصة الأوجه Subhedral أو عديمة الأوجه Anhedral

أما الهيئة فهناك العديد من الهيئات البلورية منها :

منشورية Prismatic



أو شعاعية Radial



أو حبيبية Granular

 

أو عمدانية Columnar



أو صفائحية Foliated



أو إبرية

[حور العين]

مساء الخير/...........

رائع رائع جدا امتعتني جدا بهذا الموضوع..واسمحلي أسحب الكرسي باول الصف فانا من المتابعين لك هنا.
   

حور

[geologe]

ثالثاً / لانفصام Cleavage

وهي عبارة عن مستويات ضعف لها علاقة بالتركيب الذري الدلخلي للمعدن وتظهر على شكل خطوط متوازية والمسافات بينها ثابتة



الانفصام صفة تميز المعادن عن بعضها فبعضها تحمل انفصام ذو اتجاه واحد ويظهر في القطاعات الموازية للمحور البلوري الرأسي أو المحور C وهناك بلورات تحمل انفصامات في اتجاهين متعامدين وتظهر في القطاعات العرضية العمودية على المحور الرأسي C

ويظهر الانفصام في المعادن تحت المجهر كما في الشكل التالي ..

[geologe]

أهلا بيك أختي حور ..

يسعدني تواجدك معانا  '>

[geologe]

رابعاً / التشققات Cracks

وهي عبارة عن كسور عشوائية وليس لها اتجاه معين وليس لها علاقة بالتركيب الذري الداخلي .. وتحدث بعد تكون المعدن وتعتبر من أهم الخواص المميزة لبعض المعادن مثل الأولفين

[geologe]

خامساً / الانفصال Parting

عبارة عن خطوط مستقيمة ومتوازية لكن المسافات بينها غير ثابتة

[geologe]

سادساً / المحتويات Inclosion

وهي عبارة عن أجسام غريبة عن تركيب المعدن وموجودة داخل المعدن وقد تكون غازية أو سائلة أو صلبة


 

سابعاً / التحلل Altration

مثال معدن البلاجيو كليز الذي يظهرسطحه تحت المجهر عديم اللون وعند تعرضه لعمليات التجوية يتحول إلى معدن طيني فيظهر سطحه تحت المجهر غير نقي ..

[geologe]

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

[geologe]

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

[geologe]

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 ...