Плеохроизм кордиерита показан вращением поляризационного фильтра на объективе камеры.Плеохроизм турмалина показан вращением поляризационного фильтра на объективе камеры.
Плеохроизм — оптическое явление , при котором вещество имеет разные цвета при наблюдении под разными углами, особенно в поляризованном свете. [1]
Этимология
Корни слова греческие (от древнегреческого πλέων ( pléōn ) «больше» и χρῶμα ( khrôma ) « цвет»). Впервые это соединение было названо немецким термином pleochroismus минералогом Вильгельмом Хайдингером в 1854 году в журнале Annalen der Physik und Chemie . [2] Первое известное использование этого слова в английском языке принадлежит геологу Джеймсу Дане в 1854 году. [3]
Фон
Анизотропные кристаллы будут иметь оптические свойства, которые меняются в зависимости от направления света. Направление электрического поля определяет поляризацию света, и кристаллы по-разному отреагируют на изменение этого угла. Эти виды кристаллов имеют одну или две оптические оси. Если поглощение света изменяется в зависимости от угла относительно оптической оси в кристалле, возникает плеохроизм. [4]
Анизотропные кристаллы имеют двойное преломление света , когда свет различной поляризации преломляется кристаллом в разной степени и , следовательно , проходит через кристалл по разным путям. Компоненты разделенного светового луча следуют по разным путям внутри минерала и движутся с разной скоростью. Когда минерал наблюдается под некоторым углом, будет присутствовать свет, проходящий по некоторой комбинации путей и поляризаций, каждая из которых будет поглощать свет разных цветов. Под другим углом свет, проходящий через кристалл, будет состоять из другой комбинации световых путей и поляризаций, каждый из которых имеет свой цвет. Поэтому свет, проходящий через минерал, будет иметь разные цвета, если смотреть на него под разными углами, из-за чего камень кажется разным.
Тетрагональные , тригональные и шестиугольные минералы могут иметь только два цвета и называются дихроичными . Орторомбические , моноклинные и триклинные кристаллы могут иметь три цвета и являются трихроичными. Например, гиперстен , имеющий две оптические оси, может иметь красный, желтый или синий цвет при ориентации тремя разными способами в трехмерном пространстве. [5] Изометрические минералы не могут проявлять плеохроизм. [1] [6] Турмалин отличается сильным плеохроизмом. Драгоценные камни иногда ограняют и закрепляют либо для того, чтобы показать плеохроизм, либо чтобы скрыть его, в зависимости от цвета и их привлекательности.
Плеохроичные цвета максимальны, когда свет поляризован параллельно главному оптическому вектору. Оси обозначены X, Y и Z для обозначения направления, а альфа, бета и гамма — для величины показателя преломления. Эти оси можно определить по внешнему виду кристалла на коноскопической интерференционной картине . При наличии двух оптических осей острая биссектриса осей дает Z для положительных минералов и X для отрицательных минералов, а тупая биссектриса дает альтернативную ось (X или Z). Перпендикулярно им расположена ось Y. Цвет измеряется при поляризации, параллельной каждому направлению. Формула поглощения записывает величину поглощения параллельно каждой оси в форме X < Y < Z, причем самый левый из них имеет наименьшее поглощение, а самый правый - наибольшее. [7]
В минералогии и геммологии
Плеохроизм — чрезвычайно полезный инструмент в минералогии и геммологии для идентификации минералов и драгоценных камней , поскольку количество цветов, видимых под разными углами, может определить возможную кристаллическую структуру драгоценного камня или минерала и, следовательно, помочь его классифицировать. Минералы, которые в остальном очень похожи, часто имеют очень разные плеохроичные цветовые схемы. В таких случаях используется тонкий срез минерала и исследуется в поляризованном проходящем свете с помощью петрографического микроскопа. Еще одним устройством, использующим это свойство для идентификации минералов, является дихроскоп . [8]
Список плеохроичных минералов
Фиолетовый и фиолетовый
Аметист (очень низкий): разные оттенки фиолетового.
^ Блосс, Ф. Дональд (1961). Введение в методы оптической кристаллографии . Нью-Йорк: Холт, Райнхарт и Уинстон. стр. 147–149.
^ Блосс, Ф. Дональд (1961). Введение в методы оптической кристаллографии . Нью-Йорк: Холт, Райнхарт и Уинстон. стр. 212–213.
^ "Плеохроичные минералы". галереи.com .
^ Роджерс, Остин Ф.; Керр, Пол Ф. (1942). Оптическая минералогия (2-е изд.). Книжная компания Макгроу Хилл. стр. 113–114.
^ Что такое плеохроизм драгоценных камней? Международное общество драгоценных камней, получено 28 февраля 2015 г.
«Плеохроизм». Словарь Merriam-Webster.com, Merriam-Webster, https://www.merriam-webster.com/dictionary/pleochroism. По состоянию на 1 января 2024 г.
«Плеохроизм, Н.» Оксфордский словарь английского языка, Oxford UP, июль 2023 г., https://doi.org/10.1093/OED/5173776922. По состоянию на 1 января 2024 г.
