الخواص البصرية للمعادن

5 مشترك

منتدى علوم المنصورة :: واحة العِلم :: علم الجيولوجيا

الخواص البصرية للمعادنالإثنين نوفمبر 30, 2009 10:01 pm

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

ويتكون هذا المجهر من التالي ..

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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 ..

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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

فما هو الضوء المستقطب ..؟

دراسة الضوء المستقطب ماهيته وخواصه ..

بعض المصطلحات الهامة في النظرية الموجية ..

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

- 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 ..؟

[color=darkslategray][ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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

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

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 ..

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

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

أو شعاعية Radial

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

أو حبيبية Granular

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

أو عمدانية Columnar

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

أو صفائحية Foliated

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

أو إبرية

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

ثالثاً / لانفصام Cleavage

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

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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 ..

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

خامساً / الانفصال Parting

عبارة عن خطوط مستقيمة ومتوازية لكن المسافات بينها غير ثابتة

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

ادساً / المحتويات Inclosion

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

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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 ..

رد: الخواص البصرية للمعادنالإثنين نوفمبر 30, 2009 10:09 pm

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

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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

وعند إدارة المسرح 90 درجة يصبح المعدن كالتالي ,,

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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

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

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

- 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

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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 ...
_________________

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

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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 ..

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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

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 ..

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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

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

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 ..

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

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 ..

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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 ..

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
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 ..

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
وضع إظلام

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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 ..

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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

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

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 ..

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

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 ..

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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 ..

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
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 ..

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
وضع إظلام

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
وضع إضاءة

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 :

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

وفي هذه الحالة تختلف زاوية الإظلام من معدن لآخر ..

تعريف زاوية الإظلام :
هي الزاوية المحصورة بين اتجاه ذبذبة واتجاه بلوري ويكون فيه وضع إظلام

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 .

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 :

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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 ..

الخواص البصرية باستخدام الضوء المستقطب المجمع :

وهي خاصية واحدة لها الكثير من الفوائد وهي صور التداخل ..

كيفية الحصول على صور التداخل ..؟

1- نتأكد من تعامد النيكولين ( المستقطب والمحلل )
2- نتأكد من مركزية الميكروسكوب ( المعدن يدور في داخل مجال الرؤية )
3- نستخدم العدسة الشيئية الكبرى .
4- نضع العدسة المجمعة في مسار الضوء ( توجد أسفل المسرح مباشرة )
5- ندخل عدسة بيرتراند في مسار الضوء

فتظهر صور التداخل ..

ما هي فائدة العدسة المجمعة ..؟
تجمع الضوء وتسقطه على هيئة مخروط على قطاع المعدن .

ما هي صور التداخل ؟
عبارة عن صورة توضح صليب أسود يتخذ أوضاع مختلفة حسب اتجاه القطع في المعدن ..
وقد تظهر أحياناً حلقات ملونة تحدد مكان خروج المحور البصري .

ما فائدة صور التداخل .؟
تحديد نوعية المعدن هل هو أحادي أم ثنائي المحور وكذلك تحديد العلامة البصرية للمعدن ..

كيف تظهر صورة التداخل تحت المجهر ..؟
تظهر كما في الصورة التالية :

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
صورة تداخل لقطاع معدن أحادي المحور

هل تحافظ الصورة على شكلها مع إدارة المسرح ..؟
أحياناً تحافظ عليه وأحياناً لا حسب نوعية المعدن فإن كان أحادي المحور وكان اتجاه القطع عامودي على المحور البصري فستظهر كما في الصورة العلوية ولا يتغير وضع الصليب مع دوران المسرح أما إذا كان المعدن ثنائي المحور وكانت الزاوية البصرية صغيرة فستظهر صور التداخل كما في الصور التالية :

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

وعند إدارة المسرح تتخذ الأشكال التالية ..

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

رد: الخواص البصرية للمعادنالخميس يناير 07, 2010 6:09 pm

شكرا
واااااااااااااااااااااااااصل

رد: الخواص البصرية للمعادنالخميس مارس 11, 2010 7:48 am

[color=red]الله يعينكم عاللي بيديكم المادة دي
معرفش انا شاكك فيه انه مجننكم علشان مش فاهم فيها حاجة

رد: الخواص البصرية للمعادنالخميس مارس 11, 2010 6:22 pm

موضوع جامد يا ماكس
بس كان فين من زماااااااااااااان

علي رأيك يا زعيم
اللي بيدينا د.شعبان مشعل
مش عارف اقول منه لله بقي و لا ايه بالضبط
يلا يا رايت مش اشوفه في اي مادة تااااني

استمر يا ماكس

رد: الخواص البصرية للمعادنالسبت مارس 13, 2010 9:14 am

شكرا عالموضوع الجميل
خلي الطلاب يدخلوا يذاكروا من عالمنتدى
يمكن يستفيدوا ويستمتعوا اكتر

رد: الخواص البصرية للمعادنالثلاثاء مارس 23, 2010 9:24 pm

شكرا لمروروكم جميعا

رد: الخواص البصرية للمعادنالخميس أبريل 01, 2010 12:16 pm

شكرا

انتقل الى:

صلاحيات هذا المنتدى:

لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى

قم بتسجيل الدخول للرد

اهلا بك يا زائر لديك 16777214 مساهمة

الخواص البصرية للمعادن

descriptionالخواص البصرية للمعادنالإثنين نوفمبر 30, 2009 10:01 pm

descriptionرد: الخواص البصرية للمعادنالإثنين نوفمبر 30, 2009 10:09 pm

descriptionرد: الخواص البصرية للمعادنالخميس يناير 07, 2010 6:09 pm

descriptionرد: الخواص البصرية للمعادنالخميس مارس 11, 2010 7:48 am

descriptionرد: الخواص البصرية للمعادنالخميس مارس 11, 2010 6:22 pm

descriptionرد: الخواص البصرية للمعادنالسبت مارس 13, 2010 9:14 am

descriptionرد: الخواص البصرية للمعادنالثلاثاء مارس 23, 2010 9:24 pm

descriptionرد: الخواص البصرية للمعادنالخميس أبريل 01, 2010 12:16 pm

الخواص البصرية للمعادنالإثنين نوفمبر 30, 2009 10:01 pm

رد: الخواص البصرية للمعادنالإثنين نوفمبر 30, 2009 10:09 pm

رد: الخواص البصرية للمعادنالخميس يناير 07, 2010 6:09 pm

رد: الخواص البصرية للمعادنالخميس مارس 11, 2010 7:48 am

رد: الخواص البصرية للمعادنالخميس مارس 11, 2010 6:22 pm

رد: الخواص البصرية للمعادنالسبت مارس 13, 2010 9:14 am

رد: الخواص البصرية للمعادنالثلاثاء مارس 23, 2010 9:24 pm

رد: الخواص البصرية للمعادنالخميس أبريل 01, 2010 12:16 pm