8 sexto capitulo XPL.docx

8/17/2019 8 sexto capitulo XPL.docx

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Christian W. Romero C. Descripción de Minerales 2014

XPL: Con iluminación ortoscópica, Observaciones conPolarizador y Analizador e iluminación ortoscópica:

Polarizador + Analizador Luz Polarizada con nicoles cruzados = XPL

Sin condensador. Iluminación ortoscópica

Nicoles cruzados: se utiliza el polarizador y el analizador con sus direcciones dvibración perpendiculares entre sí.

Con estas condiciones de trabao se pueden estudiar las si!uientes propiedades"

• Color de inter#erencia.

• $n!ulo de e%tinción.

• &lon!ación.

• Maclas.

Color de intererencia.

!"u# es el color de intererencia$

&s el #also color 'ue presentan los cristales anisótropos cuando se obser(a

en el microscopio petro!r)*co con nicoles cruzados.

http://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/ccontent.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/angext.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/elongac.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/maclas.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/ccontent.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/angext.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/elongac.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/maclas.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/ccontent.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/ccontent.htm


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&n una de las p)!inas de las 'ue se hace la in(esti!ación literaria del tema" se desarroluna e%plicación !radual+ mu, simple de entender , ella es la 'ue se mostrara. -a p)!ines" http"eda#olo!ia.u!r.esoptmine%plortosc#ormac1.htm

!Cómo se orma el color de intererencia$

http://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/cformac1.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/cformac1.htm


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Christian W. Romero C. Descripción de Minerales 2014$ continuación se e%ponen / casos+ se desarrolla el concepto !radualmente"

%in nin&'n mineral en la platina del microscopio.

Con un mineral isótropo en la platina del microscopio.Con un mineral anisótropo en la platina del microscopio.

Anisótropo en talla de isotropía: perpendicular a un e(e óptico.)n talla &eneral: cual*uier otro corte presentar+ anisotropía.

Anisótropo en talla &eneral en posición de coincidencia: posición deetinción

Anisótropo en talla &eneral en posición &eneral: color de intererencia

-. Polarizador y analizador sin nin&'n mineral en la platinadel microscopio

Primer an+lisis:

$ntes de trabaar en condiciones normales" polarizador mineral analizador simpli*'uemos el sistema , (eamos 'ue le ocurre a las ondas luminosas si intentanpasar del polarizador al analizador sin *ue /aya un mineral entre ambos.

!"u# ocurre cuando la luz polarizada lle&a al analizador$

-a luz atra(iesa el polarizador+ 'ueda (ibrando en un solo plano"ormalmente es de dirección este0oeste.

Cuando esta luz polarizada lle!a al analizador"

-o 'ue suceda depender) de la posición de la dirección de (ibración delanalizador.

http://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/cformac2.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/cformac3.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/cformac4.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/cformac5.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/cformac5.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/cformac6.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/cformac2.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/cformac3.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/cformac4.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/cformac5.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/cformac5.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/cformac6.htm


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1: Polarizador y analizador con un mineral isótropo enla platina del microscopio.

An+lisis eperimental:

$l colocar un mineral entre el polarizador , el analizador el resultado (a a dependede"

Si el mineral es isótropo o anisótropo.

!"u# ocurre al interponer un cristal isótropo entre los nicoles$

n mineral isótropo permanecer) siempre ne!ro bao nicoles cruzadoindependientemente de la talla 'ue presente"

Orientación del corte de la l+mina mineral.


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I!ualmente se presentar) constantemente e%tin!uido al !irar la platina dmicroscopio.

$l!o similar ocurre con un cristal anisótropo en la posición sin!ular+ perpendicular ee óptico.

2. Polarizador y analizador con un mineral anisótropoen la platina del microscopio

An+lisis 3eductivo:

-a situación ser) distinta en #unción"Del corte del mineralDe la posición en 'ue se encuentre en la platina" (ariar) al !irar la platin

del microscopio.

Se analizaran estos tres casos"

A: Cristal anisótropo en corte de isotropía: perpendicular a un ee óptico.Cristal anisótropo en posición !eneral"

Cual'uier otro corte presentar) anisotropa.$l obser(ar el mineral nos encontraremos en una de estas dosposiciones.

3ara pasar de una a otra basta !irar la platina.

4: Cristal anisótropo posición de coincidencia: 3osición particular" posición de e%tinción.

C: Cristal anisótropo posición de no coincidencia"3osición !eneral" color de intererencia

http://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/cformac4.htm#anchor574266http://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/cformac4.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/cformac6.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/cformac4.htm#anchor574266http://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/cformac4.htmhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/cformac6.htm


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$" Cristal anisótropo en un corte con isotropa" perpendicular al eeóptico

&l comportamiento+ para esta talla+ es el mismo 'ue se ha mostrado para un cristalisótropo.

&sta posición particular de isotropa para un cristal anisótropo es conocida como

dirección perpendicular a un ee óptico"

Sólo e%iste un ee óptico en los cristales uni)%icos , ha, dos en los bi)%icos.

5. Polarizador y analizador con un mineral anisótropo en lplatina del microscopio, en situación de moment+necoincidencia.

Posición de coincidencia es una posición particular" posición de etinción

!"ue ocurre al interponer un cristal anisótropo en posición de coincidencia

&n este caso se dice 'ue el cristal est) en posición de e%tinción.


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Si !iramos un cristal"

&ste se e%tin!uir) cada 05 cuatro (eces en 6705.

3or'ue son perpendiculares tanto sus direcciones de (ibración como las de losnicoles.

Como conocemos las direcciones de vibracción de los nicoles")0O para el polarizador.N0% para el analizador.

8ambi9n conoceremos las direcciones de vibración de cual*uier cristal en elmomento de la posición de etinción.

/" 3osición !eneral

/.1 3olarizador , analizador con un mineral anisótropo+ en talla !eneral+ en lplatina del microscopio+ puesto en posición !eneral+ de no coincidencia.

!"u# ocurre al interponer un cristal anisótropo en posición &eneral$$l incidir una onda polarizada sobre un cristal anisótropo en posición !eneral"

%ure la doble reracción.


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$n)lisis"

3ara cada dirección de incidencia de la luz sobre el cristal"-os )tomos de 9ste (ibran sólo en dos direcciones+ 'ue sonperpendiculares entre s.

3or otra parte"

-as partculas del cristal no (ibran con la misma #acilidad en las dos direccionede (ibración permitidas.Se produce"

6na componente r+pida" con un índice de reracción pe*ue7o.6na componente lenta: con un índice de reracción alto.


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Christian W. Romero C. Descripción de Minerales 2014&n conclusión" %e produce un desase de ondas.

:abr) un desase o retardo entre las ondas *ue vibran en planosperpendiculares dentro del cristal.

&ste des#ase es directamente proporcional a las caractersticas anisótropasdel mineral.

&ste desase ser) tanto m+s alto cuanto m+s anisótropo sea el mineral.

/.2 ;


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An+lisis individual:

3ibu(os verticales&n la parte iz'uierda de la *!ura+ se han representado las ondas propa!)ndosdentro del plano del dibuo+ con dirección (ertical , sentido ascendente.

1"

2"

6"


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Christian W. Romero C. Descripción de Minerales 20144"

3ibu(os /orizontales.

&n la parte derecha" se han representado las ondas propa!andosperpendicularmente al plano del dibu(o. 3or tanto (iaando en direcció/orizontal.

-as modi*caciones 'ue e%perimentan las ondas en el microscopio polarizante srepresentan meor en dibu(os transversales a la marc/a de los rayos:

Dibuando los ra,os propa!)ndose en dirección perpendicular al plano ddibuo.

8al y como ver+ las ondas un observador *ue mire por el ocular delmicroscopio.

1"

2"


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Christian W. Romero C. Descripción de Minerales 20146"

4"

/"

7"


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8.2 Posición 9eneral: ntererencia de ondas con retardoi&ual a un n'mero entero de lon&itudes de onda, ;etardo <n landa.

)L 3)%=A%) 3) 6NA LON9>63 3) ON3A:


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n des#ase es pro(ocado por una inter#erencia" en !eneral es un modelo #sico 'ue permitel estudio indi(idual de las ondas. 3ara ma,or in#ormación (isita"

http"acer.#orestales.upm.esbasicasud*sicaasi!naturas*sicaanimaciones.html

An+lisis individual: se producir) una inter#erencia ne!ati(a" anulación

-:

1:


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2:

/.4 Inter#erencia de ondas con un retardo i!ual a una semilon!itudde onda o a un n>mero impar de semilon!itudes"

Ret ? @A2nBlanda2 landa

)L 3)%=A%) 3) 6NA %)?LON9>63 3) ON3A

An+lisis individual: se producir) una inter#erencia positi(a un re#uerzo de ondas


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-:

2"

2:

/./" 3osición Eeneral

%i&ni@cado del retardo al utilizar luz blanca

-a inter#erencia de ondas se!>n su retardo es i!ual a una lon!itud o unsemilon!itud de onda.

-a luz blanca no solo e%iste"na lon!itud de onda est) compuesta por numerosas radiaciones codi#erentes lon!itudes de onda.

Si el retardo coincide con la lon!itud de onda de al!>n color espectral"-a radiación correspondiente se anula , como consecuencia aparece el colocomplementario.


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)plicación:


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;)%6?)N3O:

&l color de inter#erencia es el resultado de un des#ase de ondas

&l color de inter#erencia es el resultado de la inter#erencia+ en el plano del analizador+ de lados ondas 'ue salen (ibrando del cristal en planos perpendiculares.


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Christian W. Romero C. Descripción de Minerales 2014Dependiendo del des#ase la inter#erencia producir) re#uerzo o anulación de las ondas.&l color de inter#erencia se produce cuando"

&l retardo introducido en las ondas del cristal es i!ual a un n>mero entero dlon!itudes de onda de su color complementario.

&l color de inter#erencia es una caracterstica de alto poder dia!nóstico para el estudio dlos minerales.

&l color de inter#erencia representa la birre#rin!encia del mineral.

&l color de inter#erencia (alora la m)%ima di#erencia entre los ndices de re#racción de laondas r)pidas , lentas de cada mineral+

&l color de inter#erencia es una medida de la anisotropa de los minerales.

!Presentar+n el mismo color de intererencia todos los &ranos de u

mismo mineral$NOB

&l color de inter#erencia es el resultado de la anisotropa de los minerales.Por tanto es una propiedad *ue varía con la dirección.

)l color de intererencia y la indicatriz óptica


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-a (ariación del color de inter#erencia 'ue presentan los !ranos de un determinadomineral depende de"

La orientación del &rano.

-os colores de inter#erencia de cada talla de un mineral podemos deducirlos a partirde su indicatriz óptica.

3ara e(aluar el color de inter#erencia de un mineral" su birre#rin!encia" hemos deencontrar siempre el correspondiente a su m+imo valor.

Orden del color de intererencia

&l color de intererencia se produce cuando" el retardo introducido por las ondas'ue (ibran en planos perpendiculares dentro del cristal es i!ual a un n'meroentero de lon&itudes de onda.

&emplo"


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Christian W. Romero C. Descripción de Minerales 2014&n cada caso la birrerin&encia del cristal *ue los produce ser+ muydistinta.

Primer orden:Se a!rupa" al ne&ro0&ris (unto al amarillo, naran(a y ro(o.&stos colores representan retardos e*uivalentes a"

In#erior a la lon!itud de onda de cual'uier color+ -on!itud de onda del (ioleta , lon!itud de onda del azul+

respecti(amente.

%e&undo orden:&st)n comprendidos los seis colores #undamentales"

Fioleta, azul, verde, amarillo, naran(a y ro(o.-os tres primeros corresponden a retardos de una lon!itud de onda de su colorcomplementario.-os restantes amarillo+ narana , roo representan ,a retardos de dos lon!itudede onda de sus colores complementarios.

-os si!uientes órdenes est)n tambi9n constituidos por"

-os seis colores anteriores" Fioleta, azul, verde, amarillo, naran(a y ro(o

3ero representan retardos de m>ltiplos de lon!itudes de onda cada (ez m)saltos.

)l límite entre los distintos órdenes se /a @(ado en la mezcla del violeta y elro(o.

Si nos *amos en la escala crom)tica obser(aremos 'ue los colores de losprimeros órdenes son m+s nítidos.


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Los de los órdenes superiores son colores diusos.A partir del *uinto orden los colores se mezclan /acia el color blanco.

)plicación:

3ara los colores de primer orden" los retardos son pe*ue7os , solo pueden

ser m'ltiplos de una lon&itud de onda.

-os colores altos representan a retardos muy &randes 'ue pueden serm'ltiplos de m+s de una lon&itud de onda

$l anularse los colores complementarios de estas ondas aparecen unoscolores de intererencia mezclados.

3or eemplo"

3ara un retardo de 410mH solo puede ser m'ltiplo de una lon&itud de onda del(ioleta+ aparecería el color amarillo.

Si el retardo es de 1260mH e'ui(ale a un m'ltiplo de 2 lon&itudes de onda delvioleta , tambi9n e*uivale a 1 lon&itudes de onda del naran(a+ con lo cual seanularían estos dos colores , aparecera un color de intererencia ormadopor una mezcla de amarillo y azul.

Determinación del orden del color de inter#erencia"

Para la determinación del orden del color de intererencia:

Se hace 'ue los ra,os a la salida del cristal atra(iesen otro material anisótropllamado compensador.

&ste compensador se llama cu7a de cuarzo


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La cu7a de cuarzo: est) montada en unos soportes de manera 'ue ecomponente r+pido (ibra se!>n el lado m+s lar&o de la cua , el m+s lento ela dirección m+s corta

Se introducen por una ranura 'ue tienen los microscopios"

$ 58G de las direcciones de vibración de las de los nicoles"3olarizador , $nalizador.

$l atra(esar la luz"&l compensador introduce unos retardos 'ue se superponen al retardintroducido por el mineral.

-os resultados ser)n mu, distintos se!>n 'ue los componentes r)pidos , lentos dmineral coincidan con los del compensador"

;+pido con r+pido,Lento con lento,

G in(ertidos";+pido0lento,Lento0r+pido.


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!"u# ocurrir+ en cada caso$

Compensadores en posición de reuerzo:&s cuando los componentes r)pidos , lentos del compensador coinciden con lodel mineral"

;+pido con ;+pidoLento con Lento

-a (entaa 'ue la onda r)pida le saca a la lenta durante su recorrido dentro demineral se incrementa al pasar a tra(9s del compensador.

)l retardo *nal aumenta , como resultado el color de intererencresultante sube de color.

&l obeti(o del uso de estas l)minas compensadoras es" como su propio nombrindica+ el de compensar o anular los retardos introducidos por lominerales.

Gb(iamente en esta posición" r)pidoJr)pido , lentoJlento no conse!uiremoeste obeti(o.


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!Cómo se podr+n compensar los retardos$

Compensadores en posición de sustracción:

Cuando los componentes r)pidos , lentos del compensador est)n in(ertidocon respecto a los del mineral"

;+pido con LentoLento con ;+pido

Se encuentran en una posición de sustracción.

-a venta(a 'ue la onda r+pida le saca a la lenta durante su recorrido dentrdel mineral se pierde: al pasar a tra(9s del compensador , encontrar 'ue eesta dirección (ibra el componente lento del compensador.

)l retardo *nal disminuye , como resultado el color de intererenci

resultante ba(a de color.

Conclusión:

&sta es la posición correcta para l)minas compensadoras

Si 'ueremos anular el retardo introducido por el mineral bastar) introduciendo pro!resi(amente m)s espesor del compensador.

3eterminación del orden pasó a paso

&l orden se determina utilizando l)minas compensadoras"Para valorar el retardo introducido por el mineral.

$l colocar el compensador en posición de sustracción";+pido0LentoLento0;+pido

Se consi!ue la anulación del retardo creado por las ondas al atra(esar el mineral.

3ara buscar la anulación del retardo lo 'ue tendremos 'ue hacer es"

Primero:

-as direcciones de (ibración del mineral , las de la l)mina au%iliar coincidan"


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Christian W. Romero C. Descripción de Minerales 2014Ambas a 58G de las direcciones de los nicoles.

%e&undo:

-os componentes lentos , r)pidos del mineral , los del compensador estein(ertidos"

;+pido con lento y lento con r+pido.

3ara lle(ar las direcciones del mineral a 4/5"3irección en la *ue entrar+ la l+mina compensadora

3rimero tenemos 'ue reconocerlas , para ello basta lle(ar la l)mina minerproblema a etinción.

&n este momento las direcciones de (ibración del mineral , las de los polaroidecoinciden"

)0O y N0%.

$ partir de este momento"

Si !iramos la platina del microscopio 4/5"-le(aremos las direcciones de (ibración del mineral a la posición correcta

A/ora pueden ocurrir dos situaciones.

"ue los componentes r+pidos y lentos del mineral y del compensadocoincidan:

R)pidoJR)pido.-ento con -ento.

"ue los componentes del mineral y del compensador est#n invertidosR)pidoJ-ento.-entoJR)pido.

)sta 'ltima posición ser+ la correcta si *ueremos buscar lacompensación del retardo del mineral.

os *amos en el color de inter#erencia del mineral problema.Introducimos pro!resi(amente el compensador.Gbser(amos los cambios del color de inter#erencia 'ue (an apareciendo.Se (a introduciendo la cua hasta 'ue se lle!a al color !risJne!ro"

Representa el momento en 'ue el retardo introducido por el mineral se haanulado !racias al retardo introducido por la cu7a compensadora.

Anotamos el n'mero de mezclas ro(o0violeta: 3or la 'ue se pasa en la sucesión de colores

)l orden del color ser+ el del n'mero de ro(o0violetas m+s uno.


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Si al introducir la cua+ los colores 'ue (an apareciendo muestran una secuenciascendente"

Hacia colores cada vez m+s altos


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)l color de intererencia depende pues del espesor y de

la birrerin&encia del mineral.

Cuanto ma,or sea el espesor del mineral m)s tiempo tendr) el componente

r+pido de distanciarse del lento.

Cuanto m+s r+pida sea la componente r+pida , m+s lenta la lenta ma,or ser)

el desase @nal.

-os !ranos minerales de las arenas normalmente presentan distintos espesores.

Sus bordes son m)s *nos 'ue la parte central del !rano.

3or ello presentan distintos colores de intererencia.

$ (eces se presentan anillos de colores di#erentes bordeando los !ranos.

Gtros presentan #orma de cua.

C+lculo de la birrerin&encia de un mineral

&l color de inter#erencia" es el resultado de un retardo entre las ondas 'ue (ibradentro del mineral , (iene de*nido por la ecuación"

Ret? e A n1 J n2 &n donde"

LRetL representa el retardo+LeL es el espesor del mineral+

Ln1L , Ln2L son los ndices de re#racción de las ondas.

&sta ecuación ha sido resuelta de un modo !r)*co"Mediante un +baco 'ue se superpone a la escala crom+tica de ?ic/el0Levy.

http://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/media/cbirref.gifhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/media/cespesor.gifhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/media/cmineani.gifhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/media/cminecun.gifhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/media/cbirref.gifhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/media/cespesor.gifhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/media/cmineani.gifhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/media/cminecun.gif


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An&ulo de etinción

&s el +n&ulo #ormado por una línea sin&ular del cristal con la posición deetinción. Eeneralmente se usa como lnea de re#erencia" la dimensión m+s lar&a delmineral o un sistema de líneas de eoliación.

3ara determinar el )n!ulo"

Con solo el polarizador incorporado"Se hace coincidir la lnea sin!ular con la dirección del polarizador"

)0O.

Se introduce el analizador , se !ira lentamente hasta buscar la e%tinción.)l +n&ulo &irado ser+ el +n&ulo de etinción.

Si el )n!ulo es ma,or de 4/5 se !ira en el otro sentido para buscar el (erdader)n!ulo.


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Christian W. Romero C. Descripción de Minerales 2014Si al introducir el analizador el cristal se encuentra ,a oscuro sin necesidad de!irar"

)l +n&ulo de etinción es G y se dice *ue el mineral presentaetinción recta.

-a medida del )n!ulo de e%tinción o#rece mu, buenos resultados si en (ez de hacerre#erencia a direcciones cristalo!r)*cas"&s realizada sobre determinadas direcciones de (ibración" &%#oliaciones+ Kordede caras+ entre otros.

3or eemplo+ reerido al componente lento del mineral.


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)lon&ación

&s la relación entre las dimensiones principales del cristal , la ma!nitud de losíndices de reracción correspondientes a ellas.

Si en la dirección m+s lar&a del mineral vibra el componente lento"

Se dice 'ue el mineral presenta")lon&ación positiva ? Klar&o0lentoK.&n caso contrario se habla de"

)lon&ación ne&ativa ? Klar&o0r+pidoK o de si&no ne&ativo.


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3rimero"Se obser(a si el color de inter#erencia del mineral sube o ba(a.Se determina" si en la dirección m)s lar!a del mineral (ibra el componentlento o por el contrario es el r+pido.

)plicación:

Procedimiento:

Si el componente lento (ibra en la dirección m)s lar!a se dice 'ue el minerpresenta una elon!ación lar!oJlento tambi9n llamada positi(a.

Si #uese el r)pido la elon!ación es lar!oJr)pido o ne!ati(a.

-a l)mina tiene su componente r)pido (ibrando en la dirección m)s lar!a. Se introduce a 4/5 de las direcciones en las 'ue (ibran los nicoles.

http://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/media/cm1elong.movhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/media/elonneg.movhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/media/cm1elong.movhttp://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/media/elonneg.mov


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Christian W. Romero C. Descripción de Minerales 2014&l mineral se lle(a a e%tinción.&ntonces se !ira 4/5 en el sentido 'ue permita poner la dimensión m)s lar!del mineral en la dirección en 'ue (a a entrar el compensador&n este momento sus direcciones de (ibración coinciden con las del polarizado, analizador"

)0O y N0%3ara 'ue las direcciones de (ibración coincidan.

%e introduce la l+mina compensadora y se observa el color *ue aparece.

Si el color ha baado el mineral es de elon!ación positi(a"Klar&o0lentoK: el r+pido del compensador /a coincidido con elento del mineral.

Si el color de inter#erencia sube el mineral es lar&o0r+pido.

recuentemente es mu, recomendable (ol(er a !irar el cristal+ con un )n!ulo de 0, determinar nue(amente el cambio de color.

$l comparar los cambios de color del mineral en las dos posiciones"A 58G

A 58GG


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