Cuando un cristal anisótropo es atravesado por un rayo de luz polarizada el índice de refracción varia con la dirección de vibración.
En la siguiente se figura se representa un cristal en el microscopio. En la posición (1) las ondas de luz procedentes del polarizador llegan vibrando coincidentes con una de las dos direcciones de vibración del cristal. Para esta dirección el índice de refracción vale "n1". Si a partir de esta posición giramos el cristal 90 grados (caso 2) las ondas se propagan ahora en el cristal en la otra dirección perpendicular y de valor de índice de "n2". Si el cristal es muy anisótropo, "n1" será muy diferente de "n2" y el relieve será muy diferente en cada caso (el bálsamo que rodea al cristal es isótropo y por tanto es siempre el mismo "n" (relieve en la posición 1 = n1 - n y en la posición 2 = n2-n). ¡ El relieve de un mismo grano mineral cambia al girarlo en la platina del microscopio!
El índice de refracción de todos los minerales anisótropos varia continuamente, entre un máximo y un mínimo, al variar la dirección de vibración de la luz. La diferencia entre el máximo valor y el mínimo es llamada birrefrigencia y es un dato de importante valor diagnóstico.
Cambio de relieve al cambiar el medio de inclusión
Si incluímos un mismo grano mineral en medios de distintos índices de refracción el relieve tambien varía, aunque no cambiemos su posición. Esto se demuestra en la siguiente figura en la que se muestra a dos granos de cuarzo (n=1,54) incluidos en líquidos con diferentes índices de refracción.
En el siguiente video se muestran dos granos de cuarzo (n=1,54) sumergidos en un líquido muy volátil (n=1,63). Al evaporarse el líquido los granos pasan a rodearse de aire (n=1,00) y su relieve cambia intensamente
Esto se puede aplicar para determinar el valor concreto del índice de refracción de un determinado grano. El procedimiento consiste en sumergir al grano en una serie de líquidos de índices de refracción conocidos hasta conseguir que desaparezca. En este momento el relieve es nulo (caso 4) y esto solo ha podido ocurrir porque el índice de refracción del mineral es igual al del líquido y como el de este último es conocido, también conoceremos el del mineral.
El relieve es solo una diferencia entre índices
El grado de relieve refleja la diferencia entre los índices de refracción del cristal y medio. Si conocemos el índice del medio (por ejemplo n=1,54) podemos calcular cuanto vale esta diferencia, por ejemplo, dif = 0, 04. ¿Cuál es entonces el valor del índice del mineral ("N") problema? . ¿N= 1,58? (1,54 + 0,04).
¿Completamente cierto?...
Pues no. Porque como hemos dicho relieve = diferencia, pero esta diferencia puede ser por arriba o por abajo, es decir, porque el índice del mineral sea mayor (en este caso N=1,54) pero también porque sea menor , y en este caso su índice sería N=1,50 (1.54-0,04).
En la figura se muestra unos granos de cuarzo (n=1,54) sumergidos en dos líquidos de índices muy diferentes (n1=1,43 y n2=1,63). El relieve que muestran los granos de cuarzo es similar en ambos casos porque la diferencia de su índice y el de los aceites es tambien similar (1,54 - 1,43 = 0,11 y 1,63 - 1,54 = 0,09).
Indice | Introducción | PPL | Relieve | Anterior | Siguiente