Оптическая индикатриса

Оптическая индикатриса

Опти́ческая индикатри́са (поверхность волновых нормалей), эллипсоид с полуосями, пропорциональными главным показателям преломления n_x, n_y, n_z. Оптическая индикатриса кристаллов кубической сингонии имеет форму шара, радиус которого пропорционален n (n_x = n_y = n_z = n). Оптическая индикатриса кристаллов тригональной, гексагональной и тетрагональной сингоний имеет форму эллипсоида вращения, ось вращения которого соответствует показателю преломления, совпадающему с главной кристаллографической осью. Оптическая индикатриса кристаллов триклинной, моноклинной и орторомбической сингоний, внутренняя структура которых характеризуется наличием не менее трёх единичных направлений, имеет вид трёхосного эллипсоида с тремя неравными взаимно перпендикулярными осями, которые соответствуют одному из главных показателей преломления. Понятие «оптическая индикатриса» используется для описания свойств кристаллов.

Поверхность показателей преломления является объемным отображением изменения величин показателей преломления (скоростей распространения) световых волн в кристалле в зависимости от выбранного направления.

Поверхность показателей преломления является объемным отображением изменения величин показателей преломления (скоростей распространения) световых волн в кристалле в зависимости от выбранного направления.

Оптическая ось – это направление в кристалле, в котором отсутствует двойное лучепреломление.

Эта поверхность позволяет связать показатель преломления минерала и колебания световых волн. Оптические индикатрисы отличаются дня минералов различных категорий: высшей (кубическая сингония); средней (гексагональная, тетрагональная и тригональная сингонии); низшей (ромбическая, моноклинная и триклинная сингония). В указанной последовательности снижается симметрия минералов.

Общая характеристика оптических свойств одноосных минералов

Каждое сечение оптически одноосного кристалла имеет следующие особенности: •обладает двумя направлениями колебаний проходящего через него света; •обеспечивает колебания света по этим двум направлениям под прямым углом друг к другу;

•имеет одно направление колебаний (о-луч) с показателем преломления nо, а показатель преломления для колебаний света в другом направлении (е-луч) зависит от ориентации сечения кристалла и находится в пределах от nо до nе; •обеспечивает колебания е-луча в плоскости падения света и оптической оси; олуч колеблется перпендикулярно к этой плоскости;

•исключением является сечение, перпендикулярное оптической оси, которое имеет только одно значение показателя преломления, равное nо; по оптическим свойствам оно ведет себя как изотропный кристалл;

•если nе > nо, то минерал оптически положительный, а при nо > nе он оптически отрицательный.

Индикатриса оптически двуосных кристаллов Форма индикатрисы кристаллов ромбической, моноклинной и триклинной сингонии описываются поверхностью трехосного эллипсоида, имеющего три неравные полуоси а, в, с. Индикатрисы кристаллов низшей категории являются оптически двуосными. Бывают индикатрисы оптически положительными и оптически отрицательными.

Индикатриса оптически двуосных кристаллов

Форма индикатрисы кристаллов ромбической, моноклинной и триклинной сингонии описываются поверхностью трехосного эллипсоида, имеющего три неравные полуоси а, в, с. Индикатрисы кристаллов низшей категории являются оптически двуосными. Бывают индикатрисы оптически положительными и оптически отрицательными.

Связь индикатрисы с симметрией кристаллов

• В ромбической сингонии три главные оси элипсоида всегда совпадают кристаллографическими осями а, b и с ([100], [010], [001])

• В моноклинной сингонии лишь одна ось индикатрисы постоянно совпадает с единственной осью симметрии (кристаллографической осью b [010]), а сама индикатриса может занимать любое положение относительно кристаллографических осей.

• В триклинной сингонии положение индикатрисы не связано с кристаллографическими осями.