sesion 1.- mineralogia optica conceptos - objetivos

8/16/2019 Sesion 1.- Mineralogia Optica Conceptos - Objetivos

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MINERALOGIAOPTICASEMANA 1 SESION 1

Curso : Mineralogía Optica

Docente: Ing il!er Da"i! Po#a $e"allosGe%logo !e E&ploraciones

geo'il!erpo#a(g#ail)co#

1)* Conceptos Generales+)* O,-eti"os . su u,icaci%n !entro !e lasciencias geol%gicas

/)* Principios ,0sicos so,re la cristalograía%ptica2)* Conceptos so,re la Lu3)


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1)* Conceptos Generales

La Mineralogía Óptica se centra en la identifcación de los minerales a partir de propiedades ópticas.

Isotropía 4 anisotropíaLas sustancias isotr%picas presentan siempre el mismo comportamientoindependientemente de la dirección, mientras que en las anisotrópicas las propvarian con la dirección. En el caso de la luz, los cristales anisótropos presentan valores de sus índice de reracción en unción de la dirección sobre la luz al atra

cristal.

La anisotropía es una consecuencia de la estructura interna del mineral. Si caorganización interna minerales amoros! o si presenta una organización mu" re

isótropos, los dem#s son anisótropos.


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Los minerales que cristalizan en el Sistema $%bico o &egular!, es decir, el de m#con sus atomos o iones igualmente distribuidos en las tres direcciones principalesson is%tropos. Los pertenecientes al resto de los sistemas cristalinos (e'agonaltetragonal, rómbico, monoclínico " triclino! son anis%tropos, las disposiciones dconstitu"entes varian con la dirección " por tanto su elasticidad para las ondas lutambi)n es dierente.


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Do,le Reracci%nCa!a on!a se !esco#pone en !os on!as $uando un ra"o de luz atraviesa un anisótropo se descompone en dos ra"os cu"as ondas vibran en planos perpendicu

*no de los ra"os cumple con las le"es ísicas de la reracción ra"o ordinario! mieno ra"o e'traordinario!. +mbos tienen valores dierentes del índice de reracción

direcciones dierentes!.+mbos ra"os siguen caminos dierentes dentro del cristal, pero a la salida de esteconsiderar que siguen caminos paralelos aunque las direcciones de vibración conperpendiculares.


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In!icatri3 %ptica$omo el índice de reracción n! varía con la dirección de vibración de las ondas lugran utilidad visualizar los valores de n para todas las direcciones posibles de vib

propagación recordad que ambas direcciones son perpendiculares! para un deterfgura resultante se le denomina indicatriz óptica.-or tanto, las indicatrices ópticas representan los valores de n para todas las direvibración de un mineral.Las indicatrices ópticas de los cristales responden a tres tipos geom)tricos dieren-ara algunos minerales la indicatriz resulta ser una esera, son los minerales isótroSistema $%bico!.-ara otros, es un elipsoide de revolución con dos ees principales n/ " n0!. Son co

cristales anisótropos uni#'icos sistemas (e'agonal, tetragonal " trigonal!.1inalmente, otros presenta una indicatriz con orma de elipsoide, con tres ees prinn0!.


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E-e OpticoLa luz que se propaga dentro de un mineral anisótropo en la dirección de un ee óun comportamiento isótropo. El ee óptico es una dirección de isotropía para un m

anisótropo.La luz que se propaga siguiendo el ee óptico vibra en cualquier dirección del planplano (orizontal, perpendicular a dic(o ee!. La estructura del mineral en este plsimetrica como la que presenta los minerales del sistema c%bico a3a3a! en cua" por tanto no sure la doble reracción.Si representamos a escala los valores de los índices de reracción para un minerasuperfcie resultante sería un elipsoide de revolución. El valor del índice de reracdirección de propagación del ee óptico seria el del radio de la circuerencia ecuat


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In!icatri3 %ptica !e uni0&icLa indicatriz óptica de los cristales uni#'icos es un elipsoide de revolución, con dprincipales " una sección circular en el plano (orizontal. 4iene una %nica direcciópor tanto con un sólo ee óptico.Posici%n !e isotropíaLa luz que se propaga verticalmente, en la dirección del ee óptico que coincidema"or simetría cristalogr#fca, cuaternario en la fgura! vibra en cualquiera de larepresentadas por los di#metros de la circuerencia ecuatorial, " por tanto con igcon valor omega!.


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Posici%n general: anisotropía-ara la luz que llegue en cualquier otra dirección de propagación el mineral se canisótropo " el valor del índice de reracción varia con la dirección.En la siguiente fgura se representa en negro la posición de isotropía, "a considera"ada representa la dirección de propagación mientras que los di#metros (orizrepresentan las direcciones de vibracción, con valor del índice constante, igual asimplifcar el diagrama los índices se (an representado como omega " epsilónomega " n epsilón como en realidad corresponde!.


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In!icatri3 %ptica !e ,i0&icE'isten otros cristales que presentan una indicatriz óptica en la que el plano ecuatocircuerencia sino que es una elipse anisotropía!, por tanto se trata de elipsoides coprincipales.Los tres índices de reracción principales coincidentes con los tres ees del elipsoide

ala, n beta " n gamma en la fgura, por simplicidad, representados simplemen" gamma!. El índice m#s peque6o es siempre n ala, el de ma"or valor es n gamintermedio es n beta. +sí siempre se cumple la relación7 n gamma 8 n beta 8 La indicatriz óptica de estos cristales presenta dos secciones inclinadas que son circperpendicularmente a cada una de estas secciones de isotropía (a" un ee óptico. -bi#'icos presentan dos ees ópticos. +l #ngulo agudo que orman los ees ópticos se Estas indicatrices presentan una serie de secciones importantes, con las característdescriben en la siguiente fgura.


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En la siguiente fgura se muestra como varian los índices de reracción para unarecorren el material con las direcciones /, 2, 0, : " ;, todos estos caminos de prcontenidos en el plano de dibuo.+l surir la doble reracción las ondas vibran con los valores de los índices de rerepresentados por los semiees de las secciones perpendiculares a cada una de tra"ectorias.

En principio, podemos considerar que son secciones elipticas.-ara el ra"o /, de propagación vertical, las dos ondas vibraran en el plano (orizde reracción ser#n n ala " n beta el m#s bao " el intermedio!.El ra"o 2, que recorre un camino inclinado, los índices de reracción de sus dos ala prima " n beta.-ara los ra"os de tra"ectorias 0, : " ; los valores de los índices est#n representseccione elipticas 0, : " ;.+l ir del ra"o / al ;, se pasa a trav)s de una serie de elipses con uno de sus sem

beta! " el otro semiee varía desde el valor m#s bao correspondiente a n ala que es n gamma. -or tanto a una determinada inclinación tiene que aparecer un semiee, el com%n n beta " el otro tambi)n igual a n beta, " se tratar# de" no de una elipse. Es por tanto una posición de isotropía para este plano de vibondas se propagaran en dirección perpendicular, constitu"endo un ee óptico. Sesta posición, al otro lado, estar# el otro ee óptico.


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El obetivo undamental de la mineralogía óptica es dilucidar, los aspectos químiccomo la evolución geológica de la corteza terrestre.

=esde el punto de vista geológico se considera a un sólido de origen inorg#nico, cinterna defnida " que posee propiedades ísicas " químicas bien defnidas adem#ser representado mediante una órmula química< consider#ndose que puede manorma de cristales bao condiciones avorables.

En t)rminos estrictos, lo que caracteriza plenamente a un mineral es7> Su estructura interna defnida> -ropiedades ísicas " químicas defnidas> &epresentación memdiante una órmula química.

+)* O,-eti"o !e la Mineralogía


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La $ristalograía óptica es la parte de la $ristalograía que estudia la interaccióncristales " la radiación electromagn)tica de la luz visible :???>@??? A!.

rincipios 50sicos so,re la Cristalog

Los m)todos de $ristalograía óptica aportan una interesante inormación sobrecristalinas que, aunque limitada respecto a las t)cnicas de ra"os B, son mu" eeun prerequisito deseable para la determinación de una estructura mediante t)cn

La aplicación principal de la $ristalograía óptica es el estudio de minerales, rocasint)ticos en l#mina delgada, usando el microscopio polarizante. Se trata de la timportante para la identifcación " caracterización de una muestra, requiri)ndosde material mu" peque6a, "a que se trata de observaciones microscópicas.

Los m)todos de $ristalograía óptica se aplican a materiales transparentes a la ldeterminados por transmisión de la luz< sin embargo, los cristales opacos poseepropiedades ópticas características que se estudian con microscopios de luz re5


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La luz es una radiación que se propaga en forma de ondas. Las ondas que se puedepropagar en el vacío se llaman ONDAS ELECTO!A"N#T$CAS. La luz es unaradiación elec%romagn&%ica.

2)* Concepto so,re la Lu3


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Algunas propiedades de la luz

- La luz se propaga en línea recta

La luz se propaga en línea rec%a. La línea rec%a que represen%a la dirección ' el

propagación de la luz se denomina ra'o de luz (el ra'o es una represen%ación) una línea

de*e confundirse con un +az) que sí %iene grosor,.


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- La luz se refleja

La refle-ión de la luz se represen%a por medio de dos ra'os el que llega a una

incidente) ' el que sale /re*o%ado/ despu&s de refle0arse) rayo reflejado.

Si se %raza una rec%a perpendicular a la superficie (que se denomina normal,) el ra'o in

1ngulo con dic+a rec%a) que se llama ángulo de incidencia.

a uz se re racta


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- a uz se re ractaLa refracción de la luz es el cam*io de dirección que e-perimen%an los ra'os luminosos al

a o%ro en el que se propagan con dis%in%a velocidad. 2or e0emplo) al pasar del aire al agua)

decir) se refrac%a.

Las le'es fundamen%ales de la refracción son

3 El ra'o refrac%ado) el inciden%e ' la normal se encuen%ran en un mismo plano.3 El ra'o refrac%ado se acerca a la normal cuando pasa de un medio en el que se propaga a

o%ro en el que se propaga a menor velocidad. 2or el con%rario) se ale0a de la normal al pasa

que se propaga a ma'or velocidad.

La relación en%re la velocidad de la luz en el vacío ' en un medio en el que pueda propag

índice de refracción (n) de ese medio n = c / v

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