Propiedades ópticas de los minerales: extinción, birrefringencia e indicatrices

Resumen

El documento explica las propiedades ópticas de los minerales observadas al microscopio de polarización: los tipos de extinción (paralela, oblicua, simétrica, ondulatoria, concéntrica, radial y moteada), la diferencia de fase o retardo entre los rayos o y e, y la clasificación de las indicatrices en uniaxiales y biaxiales. También incluye las fórmulas de birrefringencia máxima para ambos casos.

Puntos clave

La extinción se produce cuando las vibraciones de los rayos ordinario y extraordinario coinciden con las de los polarizadores, y la luz no llega al ocular.
Existen siete tipos de extinción: paralela, oblicua, simétrica, ondulatoria, concéntrica, radial y moteada.
La diferencia de fase entre los rayos depende del espesor del mineral (t) y de la orientación del cristal.
Los minerales uniaxiales pertenecen a los sistemas trigonal, tetragonal y hexagonal, y tienen índices épsilon (ε) y omega (ω).
Los minerales biaxiales pertenecen a los sistemas triclínico, monoclínico y ortorrómbico, y tienen tres índices α, β y γ.
La birrefringencia máxima se calcula como |ε - ω| en uniaxiales y como γ - α en biaxiales.

Ponte a prueba

a) Extinción en Minerales

La extinción ocurre cuando las direcciones de vibración de los rayos ordinarios y extraordinarios de un mineral anisotrópico son paralelas (//) a las direcciones de vibración de los polarizadores en un microscopio; en este estado, la luz no llega al ocular.

Paralela (//): Ocurre cuando un mineral está extinto y tiene su exfoliación o elongación paralela a los hilos del retículo.
Oblicua: Ocurre cuando las líneas del clivaje longitudinal forman un ángulo diferente de 0° con respecto a los hilos del retículo.
Simétrica: Ocurre en minerales con clivaje rómbico o rectangular, cuando las diagonales de los rombos son paralelas a los hilos del retículo.
Ondulatoria: Aparece como una banda o serie de bandas oscuras que cruzan el cristal al girar la platina; se observa en minerales que han estado sometidos a esfuerzos.
Concéntrica: En cristales zonados, la onda se desplaza del centro hacia los bordes del cristal.
Radial: La extinción se mueve de un cristal a otro de manera radial; ocurre en minerales fibrosos o aciculares.
Moteada: No ocurre conjuntamente, sino que permanecen parches o motas no extintas.

b) Diferencia de Fase (Retardo)

Expresa la diferencia de fase entre ambos rayos (o y e). Este fenómeno depende de dos factores: el espesor del mineral (t) y la orientación del cristal, la cual cambia los índices de refracción (IR) máximos y mínimos de los rayos que emergen del cristal.

d) Clasificación de Indicatrices

Uniaxial

Pertenecen a los sistemas dimétricos (trigonal, tetragonal, hexagonal). En estos, la luz que viaja paralela al eje c es afectada por un IR épsilon (ε), mientras que la luz que viaja perpendicular (⊥) al eje c o paralela al plano a_n es afectada por un índice omega (ω). Por consiguiente, la geometría de estas indicatrices corresponde a un elipsoide de rotación cuyo plano ecuatorial es circular y tiene radio igual a ω, siendo su eje e.

Biaxial

Pertenecen a los sistemas trimétricos (triclínico, monoclínico, ortorrómbico). Existen 3 IR (α, β, γ) en las direcciones respectivas de los 3 ejes principales de vibración (x, y, z). Estos 3 ejes son siempre perpendiculares entre sí, pero no siempre coinciden con los ejes cristalográficos (a, b, c), los cuales solo son perpendiculares entre sí en el sistema ortorrómbico. La figura así obtenida es un elipsoide triaxial.

e) Birrefringencia Máxima

B_max (Uniaxial): |ε - ω|
B_max (Biaxial): (γ - α)

III. Resultados de Evaluación

1c, 2a, 5d, 6d, 7d, 8d, 9c, 11d, 12b, 13c, 14a

IV. Datos Adicionales

a) 32+
b) 40+
c) EO1: 58.70.20; EO": 86.42.48
d) 117
f) γ - α
g) n = c / v
J) Plano óptico

Preguntas frecuentes

¿Qué es la extinción en un mineral?

La extinción ocurre cuando las direcciones de vibración de los rayos ordinario y extraordinario son paralelas a las de los polarizadores del microscopio. En ese estado la luz no llega al ocular.

¿Cuál es la birrefringencia máxima de un mineral uniaxial?

En los minerales uniaxiales la birrefringencia máxima se calcula como el valor absoluto de la diferencia entre épsilon y omega, es decir |ε - ω|.

¿Qué sistemas cristalinos son uniaxiales?

Pertenecen a los sistemas dimétricos: trigonal, tetragonal y hexagonal.