Kristaloptiek


Kristaloptiek, ook wel kristaloptica of optische kristallografie is de tak der wetenschap die zich bezighoudt met de bestudering van de optische eigenschappen van kristallen (meestal van mineralen). Kristallen zijn per definitie anisotrope media, waarin licht zich anders gedraagt naarmate de hoek waaronder dat licht invalt, verschilt. Het meest gebruikte instrument hierbij is de polarisatiemicroscoop, waarmee men optische eigenschappen als: interferentie, dubbele breking en in het bijzonder het vermogen van anisotrope media om het polarisatievlak, kan bepalen.

Inhoud

Optische klasse van een mineraal


Isotrope kristallen

Een isotroop mineraal is een mineraal dat in alle richtingen gelijke optische eigenschappen heeft. De brekingsindex van zo'n mineraal is in alle richtingen gelijk, en het mineraal is optisch isotroop.

Vulkanische en andere natuurlijke soorten glas zijn isotroop, net als kubische kristallen. Bij een kubisch kristal zijn de bindingen tussen atomen in het kristalrooster in alle richtingen even sterk. Bij een glas is de structuur willekeurig, zodat er gemiddeld in alle richtingen evenveel bindingen lopen. Daardoor gedraagt licht zich in deze media in alle richtingen op dezelfde manier, onder welke hoek het ook door het medium beweegt.

Wanneer men dit zou toepassen op een elektrisch veld, met de zogenoemde wetten van Maxwell, wordt de relatie tussen het elektrisch verplaatsingsveld D en het elektrisch veld E gegeven door:

\({\displaystyle \mathbf {D} =\varepsilon _{0}\mathbf {E} +\mathbf {P} }\)

met ε0 de permittiviteit van vrije ruimte en P de elektrische polarisatie.

Anisotrope kristallen

Anisotrope mineralen die een hexagonale, trigonale, tetragonale, orthorombische, monokliene of trikliene kristalstructuur hebben (structuren met een lagere symmetrie) hebben niet in alle richtingen even sterke bindingen in hun kristalrooster (daardoor kunnen de elektronenwolken rond de atomen niet in alle richtingen even goed vibreren). Daardoor is de brekingsindex (en daarmee de lichtsnelheid) niet in alle richtingen gelijk.

Een eigenschap van anisotrope mineralen is dat licht dat het mineraal binnenvalt dubbelbreking ondergaat: het wordt in twee stralen van lineair gepolariseerd licht gebroken die loodrecht op elkaar oscilleren (trillen). Bij een richting van lichtinval waarbij geen dubbelbreking optreedt spreekt men van een optische as. Er zijn twee typen anisotrope kristallen: een uniaxiaal kristal heeft één optische as, een biaxiaal kristal heeft er twee. Uniaxiale kristallen zijn kristallen die een tetragonale of hexagonale kristalstructuur hebben. Biaxiale kristallen zijn orthorombisch, monoklien of triklien.

In een anisotroop medium, zoals een kristal, ligt het polarisatie veld P niet per se in hetzelfde vlak als het elektrische veld van het licht, E.

Toepassing


Kristaloptiek wordt gebruikt bij onderzoek met behulp van slijpplaatjes, waarbij verschillende mineralen ander gedrag vertonen. Hiermee kan een bepaald mineraal worden gedetermineerd of juist uitgesloten. Een extra hulpmiddel hierbij is het gipsplaatje.

Externe link











Categorieën: Kristallografie | Fysische optica | Geometrische optica




Staat van informatie: 28.09.2021 08:02:58 CEST

oorsprong: Wikipedia (Auteurs [Geschiedenis])    Licentie: CC-BY-SA-3.0

Veranderingen: Alle afbeeldingen en de meeste ontwerpelementen die daarmee verband houden, zijn verwijderd. Sommige pictogrammen werden vervangen door FontAwesome-Icons. Sommige sjablonen zijn verwijderd (zoals 'artikel heeft uitbreiding nodig') of toegewezen (zoals 'hatnotes'). CSS-klassen zijn verwijderd of geharmoniseerd.
Specifieke Wikipedia-links die niet naar een artikel of categorie leiden (zoals 'Redlinks', 'links naar de bewerkpagina', 'links naar portals') zijn verwijderd. Elke externe link heeft een extra FontAwesome-Icon. Naast enkele kleine wijzigingen in het ontwerp, werden mediacontainer, kaarten, navigatiedozen, gesproken versies en Geo-microformats verwijderd.

Belangrijke opmerking Omdat de gegeven inhoud op het gegeven moment automatisch van Wikipedia wordt gehaald, was en is een handmatige verificatie niet mogelijk. Daarom garandeert LinkFang.org niet de juistheid en actualiteit van de verkregen inhoud. Als er informatie is die momenteel verkeerd is of een onjuiste weergave heeft, aarzel dan niet om Neem contact op: E-mail.
Zie ook: Afdruk & Privacy policy.