Optische Mineralogie-1-Intro 24-06-24 PDF

Optische Mineralogie N.Kioe-A-Sen 24-06-24 Determinatie van Mineralen  Optische Mineralogie Onderwerpen: De natuur, polarisatie, breking, reflectie en samenstelling van licht Voortplanting van licht door media, dubbelbreking en indicatrix De werking van...

Optische Mineralogie N.Kioe-A-Sen 24-06-24 Determinatie van Mineralen  Optische Mineralogie Onderwerpen: De natuur, polarisatie, breking, reflectie en samenstelling van licht Voortplanting van licht door media, dubbelbreking en indicatrix De werking van polarisatie microscoop Orthoskopisch onderzoek: methodiek en eigenschappen van mineralen Konoskopisch onderzoek: methodiek en eigenschappen van mineralen Het vervaardigen van slijpplaatjes  Optische Mineralogie Programma, Collegeslides, Literatuur, Opdrachten en Toetsen in MS TEAMS oep  Doleriet Slijpplaatje DOEL: studie van transparante mineralen m.b.v. normale petrografische microscoop  Optische Mineralogie Onderverdeling mineralen a.h.v. doorzichtigheid: ❑Transparant(doorschijnend)/Transluscent (doorlatend) m.b.v. petrografische - of polarisatie microscoop (doorvallend licht) ❑ Opaak (niet doorschijnend): m.b.v. erts- of chalcografische microscoop (opvallend, reflecterend) licht  Slijpplaatjes vervaardiging Slijpplaatje: 30 µm (=0.03 mm) gesteente gelijmd op een glazen plaat. Vervaardigen van een slijpplaatje uit een gesteente Slijpplaatjes vervaardiging Petrografische/Polarisatie microscoop  Optische bestudering van mineralen Identificatie van mineralen is o.a. nodig voor de petrologie, structurele geologie, exploratie naar mineralen. Microscopische bestudering is een goedkope en snelle methode voor het identificeren van mineralen. Beperkingen zijn echter o.a. de grootte van de mineralen, complexe vaste oplossing etc. Texturele analyse (natuurlijke rangschikking v. mineralen); gesteente determinatie, kristallisatie sequentie, deformatie geschiedenis, beperkende P-T geschiedenis, observatie v. verwering/alteratie etc.  Natuur van licht Optica: studie van licht Licht: vorm van energie uitgezonden door lichtbronnen of stralingsbronnen Twee theorieën voor de verklaring van gedrag en voortbeweging van licht: Deeltjes of corpusculaire theorie m.b.v. atoommodel v. Bohr: energie komt vrij als een foton. Klassieke golftheorie: stralings energie plant zich voort als een golf (electromagnetische straling) Basis v. optische mineralogie (polarisatie, reflectie, refractie en interferentie) GOLFTHEORIE  Natuur van licht Licht als electromagnetische golf: Bestaand uit een electrische en magnetische component loodrecht op voortplantingsrichting.  Licht Licht als electromagnetische golf: Beschreven in termen van golflengte (λ), frequentie (F), amplitude (A) en de snelheid (V) v.d. golf. λ = afstand tussen twee identieke punten op een golf F = aantal trillingen per seconde A = afwijking t.o.v. nulstand  Licht Licht als electromagnetische golf: Electromagnetische straling bestaat uit straling van verschillende golflengten. Weergegeven in elektromagnetisch spectrum.  Zichtbaar licht Licht als electromagnetische golf: Zichtbaar licht: golflengten ➔ 410-710 nm ➔ violet ----> rood violet indigo blauw groen geel oranje rood Spectroscoop of prisma: componenten licht afzonderen Monochromatisch licht: bevat 1 kleur of golflengte  Polarisatie Normaal licht trilt in alle richtingen loodrecht op voortplantingsrichting. Gepolariseerd licht: licht trillend in één (1) richting. Rechtlijnig of lineair gepolariseerd licht trilt één (1) richting in het polarisatie vlak. polarisatievlak voortplantingsrichting trillingsrichting  Polarisatie Optisch aktieve kristallen: polarisatievlak draait ➔ circulair of elliptisch gepolariseerd licht.  Polarisatie Geen onderscheid gepolariseerd licht en normaal licht zonder hulpmiddelen “Gedrag van licht binnen mineralen is het resultaat van de interactie van de electrische component van de lichtstraal en het electrisch karakter van het mineraal, welke opzich een reflectie is van de atomaire en chemische bindingen van het mineraal” Polarisatie treedt op in geval van: Dubbelbreking: na doorgang anisotroop medium  Isotropie/Anisotropie Voortplanting licht in verschillende media: 1. Isotropie 2. Anisotropie  Anisotropie Anisotropie: de eigenschappen v.h. materiaal zijn niet gelijk in elk punt en richting, verschillen constant met veranderende richting of oriëntatie van observatie. Verschillende brekingsindices (n): afh. v. oriëntatie kristal en invallende straal Anisotrope materialen: alle mineralen behalve die v.h. isometrisch (kubisch) kristaltstelsel  Anisotropie Natuurlijk licht trilt in alle richtingen loodrecht op de voortplantingsrichting. Voortbeweging en trilling van natuurlijk licht  Polarisatie Absorptie: licht door anisotroop medium ➔ 2 gepolariseerde stralen ➔ 1 straal volledig geabsorbeerd ➔ uittreding gepolariseerde lichtstraal.  Polarisatie Hoekige reflectie op een oppervlak: gereflecteerd licht v. glad gepolijst oppervlak ➔ gedeeltelijk gepolariseerd met trillingsrichting // aan reflecterend oppervlak. Polarisatie afh.v. invalshoek lichtstraal + brekingsindex reflecterend oppervlak.  Samenstellen van lichtgolven: interfereren 1. Lineair gepolariseerde golven in éénzelfde vlak: A tellen in elk punt samen. Interferentie: zelfde frequentie, verschillende A, zelfde fase Resonantie: zelfde frequentie, verschillende A, verschillende fase Uitdoving: faseverschil=½λ, zelfde A, zelfde F ➔ geen resulterende golf.  Samenstellen van lichtgolven: interfereren 2. Lineair gepolariseerde golven in 2 onderling loodrechte platte vlakken: Faseverschil ½λ: lineair gepolariseerd licht Faseverschil ¼λ: circulair gepolariseerd licht 3. Meer ingewikkelde samenstelling ➔ niet v.belang voor deze cursus  Interactie licht en mineraal Licht valt in op een mineraal, ontleding i.d. volgende componenten: a) Gereflecteerde b) Gerefracteerde c) Doorgelaten d) Geabsorbeerde  a) Gereflecteerd licht Invalskhoek (i) = Reflectiehoek (r) ❑ Reflectie of weerkaatsing: gedeelte of gehele lichtbundel dringt tweede stof niet binnen. ❑ Opake mineralen: reflecteren al het invallende licht. ❑ Reflectie index (R): verhouding gereflecteerd licht en invallend licht. (