Click here to load reader

Struktura kolegija

  • View
    228

  • Download
    4

Embed Size (px)

Text of Struktura kolegija

  • 29.11.2011.

    1

    OPTIKA MINERALOGIJA

    RUDARSKO-GEOLOKO-NAFTNI FAKULTETSVEUILITA U ZAGREBU

    k.god. 2011/12PDS Geologija 2

    Docent dr.sc. Sibila Borojevi otaridemonstratori: Irena Tarnaj, Anita Kului

    Struktura kolegija

    UVODsvjetlost

    dijelovi mikroskopaoptika svojstva

    MIKROFIZIOGRAFIJA PETROGENIH

    MINERALA

    IZOTROPNI ANIZOTROPNI

    SpineliGranatiLeucit

    JEDNOOSIKvarcRutilKalcitApatit

    Turmalin

    DVOOSNIOlivin, Serpentin

    Rompski piroksenMonoklinski piroksen

    Tremolit-aktinolitHornblenda, Glaukofan

    Muskovit, BiotitKloriti, Ortoklas

    Sanidin, MikroklinPlagioklasi, Epidot

    Klinocoisist, SilimanitAndaluzit, Disten

    Kloritoid, Gips, Anhidrit

    Literatura

    Obavezna literaturaBari, Lj., Tajder, M. 1967. Mikrofiziografija petrogenih minerala. kolska knjiga, Zagreb, pp. 234.http://rgn.hr/~sborosos/OM/index.htmhttp://moodle.srce.hr/eportfolio/view/view.php?id=6437

    Dopunska literaturaPichler, H., Schmitt-Riegraf, C., Hoke, L. 1997. Rock-forming minerals in thin section. Chapmanand Hall, London, pp. 220.Nesse, W.D. 1991. Introduction to optical mineralogy. Oxford university press, New York Oxford, 335.

    Uvjeti za potpis

    1. Redoviti dolasci na predavanja (1+1)

    2. Redoviti dolasci na vjebe (3+1)

    3. Paraf iz svih 30 mineralaparaf iz vjebi

  • 29.11.2011.

    2

    Ispit

    Konzultacije: srijedom od 11 13

    Zavod za mineralogiju, petrologiju i mineralne sirovine, 3. kat, kabinet 317

    1 2 3

    Pismeni dio osnovna optika svojstva

    Mikroskopiranjeprepoznavanje minerala u preparatu

    Usmeni dio mikrofiziografija minerala

    prolaznost 2010/11 (samo SB)

    redovito upisanih studena: 27

    poloilo: 23

    UVODsvjetlost

    dijelovi mikroskopaoptika svojstva

    Zato koristimo mikroskop?

    Identifikacija minerala (ne pogaanje!)Odreivanje tipa stijene

    Odreivanje tipa deformacijeTroenje i alteracijep-t uvjeti nastanka

    Jeftina i jednostavna metoda Izvor svjetlosti

    oko

    Zraka svjetlosti

    Val svjetlosti putuje od izvora prema oku

    Valna duljina,

    amplituda, A Svjetlost putuje kao transverzalni

    val

    ta je svjetlosti i kako putuje?

    Svojstva vala:valna duljina () = udaljenost izmeu dva dola ili brijega (350-750 nm)amplituda= maksimalna udaljenost (elongacija) od ravnotenog polojafrekvencija ()= broj valova koji u sekundi prolazi kroz promatranu toku

    brzina (c)= (300 000 km/s u vakuumu)

  • 29.11.2011.

    3

    Zakon refleksije i loma svjetlosti

    http://www.tutorvista.com/content/science/science-ii/refraction-light/refraction-light.php

    ZAKON REFLEKSIJE

    lomi od okomice na ravninu

    ZAKON REFLEKSIJE1. kut upadne zrake jednak kutureflektirane zrake2. upadna i reflektirana zraka nalaze se u istoj ravnini

    ZAKON LOMA (REFRAKCIJE) - omjer sinusa kuta upada i kuta loma je konstantan i naziva se indeks loma (n)pri prelasku iz jednog u drugo sredstvo mijenja se brzina svjetlosti, te zraka vie ne slijedi pravac upadne svjetlosti, ve se lomi1. iz rjeeg u gue sredstvo zraka se lomi k okomici na ravninu upada2. iz gueg u rjee sredstvo zraka se lomi od okomice na ravninu n = sin i /sin r

    n = sin i /sin r = c/c1

    c

    c1

    Apsolutni i relativniindeks loma

    APSOLUTNI INDEKS LOMA - svjetlost prelazi iz vakuuma (ili zraka) u promatrano sredstvo

    na = sini / sinr = c / c1

    svjetlost prelazi RELATIVNI INDEKS LOMA - svjetlost prelazi iz jednog sredstva u drugo, a niti jedno nije

    vakuum ili zrak

    sini / sinr = c1 / c2 c / cc/c2 = n2 apsolutni

    c1 / c = 1 / n1n1 sini = n2 sinr

    sini / sinr = n2 / n1= nrel

    - na granici dvaju sredstava dolazi do pojave loma ako se njihove brzine svjetlosti razlikuju

    manja brzina = optiki gue sredstvovea brzina = optiki rjee sredstvo

    reflektirana zrakaupadna zraka

    refraktirana zraka

    n1

    n2

    i

    r

    r1

    normala na povrinu

    c1

    c2

    Nizozemski astronom i matematiar

    n1

    n2

    c1

    c2

    pri prelasku iz gueg u rjee sredstvo zraka se lomi od okomice

  • 29.11.2011.

    4

    Najvanije metode odreivanja indeksa loma

    1. Metoda klina (prizme) ili metoda minimalne devijacije (Fraunhoferova metoda)

    2. Disperzija indeksa loma3. Metoda totalne refleksije

    A - lomni brid prizme

    lom zraka prema okomici

    lom zraka od okomice

    D kut otklona upadne zrake ili kut devijacije

    Bprolaz svjetlosti kroz klin u sluaju minimalne devijacije je simetrian

    kut minimalne devijacije mjerimo goniometrom

    n = sin A + D

    2sin A

    2

    n = sin i

    sin r

    r = A/2i = r + mm = D/2

    m m

    Elektromagnetski spektar obuhvaa iroko podruje valnih duljina i energija.

    1. Metoda klina (prizme) ili metoda minimalne devijacije (Fraunhoferova metoda)

    2. Disperzija indeksa loma3. Metoda totalne refleksije

    promjena indeksa loma ovisno o valnoj duljini svjetlosti disperzija indeksa loma

    1. Metoda klina (prizme) ili metoda minimalne devijacije (Fraunhoferova metoda)

    2. Disperzija indeksa loma3. Metoda totalne refleksije

    N = c/c1

    n = c/c2

    i

    = c1/c2 c/c = c/c2 c1/csin isin r

    n = N sin i

    DVOLOM

    Svjetlost koja pada okomito na plohu kalcitnog romboedra lomi se u dvije zrake o -ordinarnu i e - ekstraordinarnu, obje se nalaze u ravnini koju upadna zraka zatvara s kristalografskom osi c

    o - kut upada (0) jednak je kutu loma (0)e otklanja se od smjera upadne zrake

    O E

  • 29.11.2011.

    5

    svjetlost koja izlazi iz dvolomnih kristala nije obina ve je linearno polarizirana

    Svjetlost vibrirau svim smjerovimaokomitim na smjer irenja

    Ravnina vibracije

    Smjervibracije

    Smjerkretanja

    Polarizirana svjetlost Nepolarizirana svjetlost

    1. NICOLOVA PRIZMA (William Nicol)

    proziran kristal kalcita (romboedrijski habitus) prerezan je pod odreenim kutem, te su dva komada ponovno spojena kanadskim balzamom (smola, n = 1,54), a krajnje plohe su izbruene tako da su pod pravim kutem u odnosu na spojnu plohu izmeu dva komada kalcita

    svjetlo pri ulasku u Nicolovu prizmu se dijeli na dvije zrake = ordinarnu (O) i ekstraordinarnu (E)

    na spoju s kanadskim balzamom, ordinarna zraka se totalno lomi te je eliminirana, dok ekstraordinarna nastavlja pravolinijski budui da joj je indeks loma za danu orijentaciju jednak indeksu kanadskog balzama

    ekstraordinarna zraka je linearno-polarizirana

    POLARIZACIJA SVJETLOSTI

    2. SELEKTIVNA APSORPCIJA

    u anizotropnim mineralima apsorpcija moe biti razliita za zrake nastale dvolomom, gdje pojedina zraka moe biti gotovo potpuno apsorbirana, npr. turmalin

    90

    3. REFLEKSIJA

    svjetlo reflektirano s glatke, nemetalineplohe je djelomino polarizirano (vibracije paralelne s reflektirajuom povrinom)

    stupanj polarizacije ovisi o kutu upada

    najvea polarizacije je kada je kut izmeu reflektirane i refraktirane zrake 90(Brewster-ov zakon)

  • 29.11.2011.

    6

    POLARIZATORKRISTALI

    JEDNOLOMNI

    IZOTROPNI (kubini)

    DVOLOMNI

    ANIZOTROPNI (svi ostali sustavi)

    JEDNOOSNI

    Tetragonski, heksagonski, tirgonski

    DVOOOSNI

    Rompski, monoklinski, triklinski

    OPTIKI JEDNOLOMNI (IZOTROPNI) MINERALI

    halit

    c1

    c1 c1 c1

    c1

    c1c1

    c1c1

    c1

    c1

    c1

    ploha valne brzine ili Fresnelova valna plohaza izotropne tvari je kuglac konst.n konst.

    Ploha valnih brzina je optika ploha brzine svjetlosti nanesenih iz neke toke na smjerove irenja svjetlosti (vektori brzina), dobivamo geometrijsko tijelo koje je za izotropne minerale kugla.

    Prikaz irenja svjetlosti kroz minerale:1) ploha valnih brzina2) indikatrisa

    IZOTROPNI MINERALI

  • 29.11.2011.

    7

    Plinovi, tekuine, amorfne tvari i minerali kubinog sustava proputaju upadnu svjetlost bez razdvajanja odnosno bez dvoloma.

    zrak

    Kubini mineral

    zrak

    Nema dvoloma =IZOTROPNI MINERALISve kristalografske osi jednake

    IZOTROPNI MINERALI

    Indikatrisa je optika ploha indeksa loma ordinarnog i ekstraordinarnog vala nanesenih iz jedne toke na njihove vibracijske smjerove

    Prikaz irenja svjetlosti kroz minerale:1) ploha valnih brzina2) indikatrisa

    X

    Y

    Z

    a

    b

    c

    KRISTALI

    JEDNOLOMNI

    IZOTROPNI (kubini)

    DVOLOMNI

    ANIZOTROPNI (svi ostali sustavi)

    JEDNOOSNITetragonski, heksagonski, tirgonski

    DVOOOSNI

    Rompski, monoklinski, triklinski

    OPTIKI JEDNOOSNI DVOLOMNI (ANIZOTROPNI) MINERALI

    Minerali TETRAGONSKOG, HEKSAGONSKOG I TRIGONSKOG sustava upadnu svjetlost dvolome tj. razdvajaju na 2 vala: ordinarni i ekstraordinarni

    zrak

    Mineral

    zrak

    a1 = a2 c

    c

    a2a1

    c

    a2a1

    a2

    a1

    a3

    a2a1

    a3

    c

    a1 = a2 = a3 c

    a2

    a1

    a3

    a2

    a1

    a3Tetragonski

    Heksagonski Trigonski

  • 29.11.2011.

    8

    ordinarna zraka vo, no = konst.

    ploha valne brzine ili Fresnelova valna ploha za ordinarnu zraku je kugla

    ekstraordinarna zraka v, n = mijenjaju se ovisno o smjeru irenja

    ploha valne brzine ili Fresnelova valna ploha za ekstraordinarnu zraku je rotacioni elipsoid

    sve ekstraordinarni zrake nagnute pod istim kutem prema kristalografskoj osi c imaju isti n i v,to su maje nagnute prema c njihov indeks loma je blii no

    UTJECAJ KRISTALOGRAFIJE NA KRETANJE ZRAKE SVJETLOSTI

    (001) ili (0001)

    kristalografska os c

    zraka 1

    o

    zraka 1

    putuje du osi c (optike osi) nema dvoloma,