Плеохроизм

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 , при котором 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.
Андалузит (сильный): зелено-коричневый/темно-красный/фиолетовый.
Берилл (средний): фиолетовый/бесцветный
Корунд (высокий): фиолетовый/оранжевый.
Гиперстен (сильный): фиолетовый/оранжевый.
Сподумен ( Кунцит ) (сильный): фиолетовый/прозрачный/розовый.
Турмалин (сильный): бледно-фиолетовый/фиолетовый.
Путнисит : бледно-фиолетовый/голубовато-серый.

Синий

Аквамарин (средний): прозрачный/голубой или голубой/темно-синий.
Александрит (сильный): темно-красно-фиолетовый/оранжевый/зеленый.
Апатит (крепкий): сине-желтый/сине-бесцветный.
Бенитоит (крепкий): бесцветный/темно-синий.
Кордиерит (он же иолит ) (ромбический; очень прочный): бледно-желтый/фиолетовый/бледно-голубой.
Корунд (крепкий): темно-фиолетово-синий/светло-сине-зеленый.
Танзанит См. Зойсайт
Топаз (очень низкий): бесцветный/бледно-голубой/розовый.
Турмалин (сильный): темно-синий/голубой.
Зойзит (сильный): синий/красно-фиолетовый/желто-зеленый.
Циркон (сильный): синий/прозрачный/серый

Зеленый

Александрит (сильный): темно-красный/оранжевый/зеленый.
Андалузит (сильный): коричнево-зеленый/темно-красный.
Корунд (крепкий): зеленый/желто-зеленый.
Изумрудный (сильный): зеленый/сине-зеленый.
Перидот (низкий): желто-зеленый/зеленый/бесцветный
Титанит (средний): коричнево-зеленый/сине-зеленый.
Турмалин (сильный): сине-зеленый/коричнево-зеленый/желто-зеленый.
Циркон (низкий): зеленовато-коричневый/зеленый.
Корнерупин (сильный): зеленый/бледно-желтовато-коричневый/красновато-коричневый.
Гидденит (крепкий): сине-зеленый/изумрудно-зеленый/желто-зеленый.

Желтый

Цитрин (очень слабый): разные оттенки бледно-желтого.
Хризоберилл (очень слабый): красно-желтый/желто-зеленый/зеленый.
Корунд (слабый): желтый/бледно-желтый.
Данбурит (слабый): очень бледно-желтый/бледно-желтый.
Касолит (слабый): бледно-желтый/серый.
Ортоклаз (слабый): разные оттенки бледно-желтого.
Фенацит (средний): бесцветный/желто-оранжевый.
Сподумен (средний): разные оттенки бледно-желтого.
Топаз (средний): желто-коричневый/желтый/желто-оранжевый.
Турмалин (средний): бледно-желтый/темно-желтый.
Циркон (слабый): коричневый/желтый
Роговая обманка (сильная): светло-зеленый/темно-зеленый/желтый/коричневый.
Сегнитит (слабый): от бледно-желтого до средне-желтого.

Коричневый и оранжевый

Корунд (крепкий): желто-коричневый/оранжевый.
Топаз (средний): коричнево-желтый/тусклый коричнево-желтый.
Турмалин (очень низкий): темно-коричневый/светло-коричневый.
Циркон (очень слабый): коричнево-красный/коричнево-желтый.
Биотит (средний): коричневый

Красный и розовый

Александрит (сильный): темно-красный/оранжевый/зеленый.
Андалузит (сильный): темно-красный/коричнево-красный.
Корунд (сильный): фиолетово-красный/оранжево-красный.
Морганит (средний): светло-красный/красно-фиолетовый.
Турмалин (сильный): темно-красный/светло-красный.
Циркон (средний): фиолетовый/красно-коричневый

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б «Плеохроизм в минералах» . Вебминерал .
^ Оксфордский словарь английского языка, 2006.
^ Мерриам Вебстер
^ 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.

[Webmineral-1] Jump up to: ^а ^б «Плеохроизм в минералах» . Вебминерал .

[2] Оксфордский словарь английского языка, 2006.

[3] Мерриам Вебстер

[Bloss-4] Блосс, Ф. Дональд (1961). Введение в методы оптической кристаллографии . Нью-Йорк: Холт, Райнхарт и Уинстон. стр. 147–149.

[Bloss2-5] Блосс, Ф. Дональд (1961). Введение в методы оптической кристаллографии . Нью-Йорк: Холт, Райнхарт и Уинстон. стр. 212–213.

[6] «Плеохроичные минералы» . галереи.com .

[7] Роджерс, Остин Ф.; Керр, Пол Ф. (1942). Оптическая минералогия (2-е изд.). Книжная компания Макгроу Хилл. стр. 113–114 .

[8] Что такое плеохроизм драгоценных камней? Международное общество драгоценных камней, получено 28 февраля 2015 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]