Содержание
Киноварь
Киноварь (с арабского «кровь дракона») – минерал из класса сульфидов: сульфид ртути. Химическая формула – HgS.
Свойства и фото киновари
Блеск алмазный или киноварь матовая. Твердость 2-2,5. Удельный вес 8-8,2 г/см3. Цвет ярко-красный, темно-красный. Черта кроваво-красная. Спайность совершенная в одном направлении. Тяжелая. Сплошные зернистые, плотные, землистые массы, также налеты или вкрапления; реже кристаллы и двойники. Сингония гексагональная.
Отличительные признаки. Киноварь хорошо узнается по кроваво-красному цвету и кроваво-красной черте. Наиболее характерным спутником для киновари является антимонит (свинцово-серый). Киноварь похожа на реальгар. Отличается от него по цвету (у реальгара цвет оранжево-красный). Спутник реальгара— аурипигмент (лимонно-желтого цвета).
Химические свойства. Растворяется только в царской водке. При осторожном нагревании порошка с содой в колбочке дает капли ртути.
Разновидность:
Печенковая руда — киноварь темного цвета, содержит глину и битуминозные вещества.
Киноварь в ассоциации с доломитом. Фото Роб Лавински Киноварь в ассоциации с доломитом. Фото Роб Лавински Печенковая руда. Фото Беатрис Мёрч
Происхождение киновари
Генезис гидротермальный. Киноварь выпадает в осадок из горячих минеральных вод, идущих из магматического очага по глубоким тектоническим трещинам.
Выделяется она в одну из последних фаз охлаждения магматического очага и образует самую верхнюю зону (эпизону) жильных месторождений значительно удаленную от материнского магматического очага и сильно приближающуюся к поверхности Земли, где благодаря низкой температуре соединения ртути могут выделяться в твердом виде.
Благоприятные условия для концентрации киновари — наличие глубоких тектонических трещин в земной коре или пористы пород (песчаники, конгломераты, брекчии,) а также и с проницаемого глинистого покрова (так как это способствует концентрации углекислоты).
Отложения киновари также наблюдаются в молодых вулканических районах, где она образуется в одну последних стадий вулканической деятельности, излияния лавы давно прекратились, и имеет место выделение газов и горячих источников. Такие месторождения есть в Калифорнии и Италии.
Обратите внимание
Встречается в жилах и вкраплениях осадочных пород (трахиты, кварцевые порфиры). Кроме того, в россыпях; иногда в серпентинитах (змеевиках).
Спутники. Антимонит, халцедон, опал, кальцит, доломит, гипс, битуминозные вещества, пирит, халькопирит, реальгар. В россыпях: золото. Продукт химического изменения: самородная ртуть.
Применение киновари
Киноварь — единственная руда получения ртути; используется также для приготовления красной краски (киноварь).
Ртуть — «живой металл » — применяется при изготовлении термометров, барометров, взрывчатых веществ (гремучая ртуть), в электротехнике (выпрямители, ртутные ванны, аккумуляторы), при добыче золота и серебра, в производстве нефтяных смазочных масел, в химической промышленности и в медицине (каломель), в зеркальном и красочном производстве (для окраски морских судов), в ртутных лампах для уличного освещения.
Месторождения киновари
Наиболее известное месторождение киновари в Евразии — Никитовка (Донбасс).
Имеется ряд месторождений в средней Азии (Киргизстане – Улуу-Тоо), в Закарпатье (Вышковское месторождение), в Западной Сибири (Акташское месторождение), республике Алтай, в Туве (Терлиг-Хай), в Кузнецком Алатау (Черная Уса), в Магаданской области (Западно-Полянское), на Северном Кавказе, в Якутии (Верхне-Дулгалахское и Брюнгандинское), на Чукотке (Томватнейское месторождение). Месторождения ртутной руды находятся на территории Китая и бывшей Югославии.
Крупные месторождения киновари сосредоточены в Испании (Алмаден), Италии (Монте-Амьята), бывшей Югославии (Идрия), США (Нью-Алмаден, Нью-Идрия).
Камень киноварь — что это такое
Киноварь или «драконья кровь» – удивительный красный камень с большим содержанием ртути и примесью серы. Кристаллы стали эталоном красного цвета, их плавили и делали краску для росписи икон и фресок. Свойства вещества использовали в разном качестве — сырье алхимиков, панацея знахарей, восхитительные вставка для украшений.
Происхождение, мифы и легенды
В древности люди нередко находили киноварь, не зная, что это такое. Кристаллы самородной ртути человечество научилось использовать по-разному.
В месторождениях гидротермального происхождения, близких к поверхности земли, красный минерал встречается с другими самоцветами или с золотыми самородками. Возможно, ее назвали «кровь дракона» по этой причине.
Согласно восточной легенде, мифические существа дрались за первенство над сокровищницей в гроте, теряя в окрестностях капли крови.
В природе ртуть чаще всего встречается в виде киновари, которая плавится и даже испаряется при температуре выше +200°C. Благодаря этому свойству, ртуть научились отделять от примесей и использовать для разных целей, чаще как яркую краску. До сих пор можно найти старинные источники с описанием оттенков, где «киноварь» – это красный цвет.
Идеальные чистые кристаллы встречаются редко, чаще попадаются другие минералы с красными прожилками. Ее находят в красной глине, а также в месторождениях кварцита, пирита, барита и других минералов. Киноварь геологи также называют «циннабарит». Камень с большой примесью глины темный и мутный. Чистые прозрачные прожилки могут встречаться как включения твердых осадочных пород.
Древние мудрецы и книжники (образованные люди тех времен) называли этот минерал «ртутный камень», из которого извлекали красящий пигмент несколько тысячелетий тому назад. Единственный недостаток этой краски – со временем тускнеет и темнеет из-за окисления. Но будьте уверены, в настенных росписях древних руин «бледная терракота» когда-то была кроваво-красной киноварью.
Фрески, картины, иконы и заглавные буквы канонических книг старательно прорисовывали этой краской из «живого» металла. Киноварь – один из минералов, упоминаемый во всех древних описаниях минералов разной эпохи – с 8000 года до н. э.
Важно
Красный камень был знаком знахарям и художникам в Уре Халдейском и Месопотамии, в культуре Анатолии (около 7000 лет до н. э.), Вавилона, Древнего Египта и Римской империи. В Китае (5000 лет до н. э.) киноварью научились красить кожу для обуви. Ее натирали теплым воском, что напоминало лакированные туфли, не промокавшие в непогоду.
Орнаменты хохломской росписи содержат золотистые и красные элементы. Для народных промыслов краситель кровавого цвета тоже изготавливался на основе киновари. Об этом есть записи из архива Троице-Сергиевого монастыря, где указаны все подробности процесса. Для других цветов ремесленники использовали сурик и белила.
Месторождения ртутного камня
Минерал в больших количествах был найден в разных странах:
- в Якутии, Чукотке и на Алтае;
- в Северном Кавказе и Украине (Закарпатье, Донбасс);
- в Киргизии и Таджикистане (Фергана);
- в Словении и Черногории;
- в Испании и Италии;
- в Китае;
- в США.
В древние времена «Кровь Дракона» везли шелковым путем из Таджикистана и Киргизии, где она добывается до настоящего времени.
Уникальность киновари в том, что каждый понимает по-своему:
- для художников это оттенок красного цвета;
- для горняков – горючая или печеночная руда (характерный цвет);
- для ювелиров киноварь – податливый минерал;
- для знахарей – природный антибиотик (древнее средство лечения сифилиса);
- для химиков – сульфид ртути.
Химическая формула
Химическая формула циннабарита – HgS. Поскольку в чистом виде ртуть в природе не встречается, рудники с «кровью дракона» применялись в качестве единственного источника жидкого металла. Химическая формула циннабарита – HgS.
Нагревание губительно для киновари, которая плавится и испаряется в виде сернистого газа и паров ртути (HgS + O2 = Hg + SO2). Минерал растворим только в «царской водке» (HNO3+3 HCl), но к серной, соляной или азотной кислоте в отдельности он устойчив.
Физические свойства киновари
В справочниках на английском языке название киновари Cinnabar или циннабарит, как привычнее для геологов. В составе минерала 86,2% ртути. При кристаллизации формируются толстотаблитчатые и ромбоэдрические и кристаллически-зернистые образования. Также встречается порошковость и спайность в составе горных пород.
Природные кристаллы не более 2-3 см. Характерный признак – алмазный блеск в небольших кристаллах правильной формы и тонких прозрачных сколах. Чистые кристаллы растворяются в «царской водке», откуда обратно извлечь киноварь исходного цвета невозможно.
По шкале МООС камень имеет твердость в пределах 2,0 – 2,5 единиц, плотность до 8,0 – 8,2 г/см3. Соответственно, у минерала низка твердость и большой удельный вес, что и отличает его от красных самоцветов другого происхождения.
Как отличить подделку?
Красный пигмент с древних времен был в цене, особенно минерального происхождения. Его применение было обширным, месторождения киновари – далеко, доставка – дорого. Алхимики, экспериментировавшие с киноварью, научились минерал подделывать, используя жидкую ртуть и серу.
Восстановленный материал был полезен при использовании в качестве пигмента, но для ювелирных изделий не хватало прозрачности и кристаллического блеска. Первые опыты записал в VIII в. Аль Джабира (арабский алхимик), но китайцы утверждают, что он использовал знания древних мудрецов из Поднебесной.
Искусственные аналоги не сравнятся с «драконовой кровью» по красоте, они быстро теряют насыщенный цвет, особенно на сколе. Но добытый химическими методом краситель добавляли в керамику, утверждая, что это глинистая киноварь.
Известное во всем мире многорядное женское ожерелье из псевдо-кораллов делали именно из такого сырья. Сегодня в замесе глины порошком киновари заменяют красным пигментом, многие образцы – обычная красная терракота.
Без прогревания ювелирные вставки и бусы проверить на подлинность непросто. При таком процессе теряются эстетические свойства украшений. Бусины и кристаллы, продаваемые на оптовом рыке подозрительно дешево, чаще всего – поделка. Запомните, что настоящий «ртутный камень» кровавого оттенка, с алмазным блеском граней, кристалл намного тяжелее, чем другие самоцветы того же размера.
Даже сертифицированные изделия от проверенных поставщиков не дают 100% гарантии подлинности.
В сертифицированных образцах, приобретаемых туристами в ювелирных магазинах Дубая, Дели, Сингапура, Куала-Лумпура и Джакарты, обнаруживали подделки некоторых самоцветов.
Совет
После экспертизы физических свойств и спектрального анализа кристаллов были выявлены дешевые аналоги. При этом в бирке могут быть указаны дорогие природные минералы с месторождением.
Запомните: настоящий «ртутный камень» кровавого оттенка, с алмазным блеском граней, кристалл тяжелый.
Целебные свойства
Об использовании киновари в качестве лечебного вещества указывают многие источники. Лекари не знали, что ртуть может причинить вред, особенно при приеме внутрь. Ею лечили сифилис и легочные заболевания. Минерал считали сильным средством для восстановления сил, если носить в кармане. Под подушку клали больному при слабоумии и приступах бешенства.
На основе ртути из трансформированной киновари делали медицинские мази и отбеливающие кремы против веснушек — это результативно.
У аристократок была в моде бледность лица, которой достигали небезопасным способом. А красный порошок измельченной киновари смешивали с белой глиной – это были румяна со времен Клеопатры.
Несмотря на возможный вред, ртутную «косметику» использовали японские гейши и французские куртизанки.
Видео на тему: минерал киноварь
Магические свойства
Хотя на Востоке камень называли «драконьей кровью», в Киевской Руси его считали «Иисусовой кровью». Поэтому пигмент из киновари использовали для росписи икон. Ему приписывали свойства пробуждать в человеке светлые чувства – любовь, милосердие и сострадание. Кристаллами киновари украшали головные уборы православных священников.
В ювелирных изделиях он применялся нечасто. Самородную киноварь в кристаллах носили те, кто верил в силу камня наделять мудростью и исправлять «дурной характер». Еще сульфиду ртути издавна приписывали свойства афродизиака для «холодных» женщин. Его подносили избранницам в виде украшений или сувениров.
Кому подходит по знаку зодиака
Астрологи утверждают, что «кровь дракона» имеет позитивное влияние на представителей большинства знаков зодиака. Не рекомендуют ее только скорпионам.
Но из-за возможного вреда камней с высоким содержанием ртути ее советуют носить в украшениях не чаще 1-2 раз в неделю.
Знахари нередко называют киноварь «камнем забытья». По одной из версий, киноварь наделяет владельца оптимизмом в любых обстоятельствах.
Людям, у которых «черная полоса» в жизни, рекомендуют носить кристаллы циннабарита до решения проблемы.
Киноварь: что это такое и как растворить минерал, применение и происхождение камня
С киноварью люди познакомились еще в древности. Издавна этот камень был основой при создании красной краски. Именно этой краской на Руси расписывали иконы.
Свое название минерал получил благодаря тому, что на его свежих сколах образовывались красные вкрапления, похожие на кровяные пятна, а в арабском языке слово «киноварь» дословно означает «кровь дракона».
Камень имеет и иное название – циннабарис. Стоит учесть, что минерал киноварь достаточно опасен для человеческого здоровья, потому что в его состав входит ртуть в объеме 86.2%.
Происхождение и месторождения
Киноварь имеет богатую историю существования. Этот камень добывался еще во время существования Римской Империи, он представлял собой сырье для выделения ртути, а также для получения красного пигмента.
Интересно, что некоторые шахты Рима по добыче этого камня функционируют и сегодня. Также старейшие месторождения этого минерала располагаются и на территории Украины, например, Никитовское, которое располагается на Донбассе.
На этом месторождении на разной глубине были найдены древнейшие выработки, причем в них иногда встречаются и молотки из камня – древние орудия труда.
На территории Киргизии находится древнейший рудник, называющийся Хайдаркан, в котором по сей день сохранились отголоски древней добычи:
- глиняные реторты, применяемые при обжигании минерала;
- осветительные приспособления;
- клинья из металла;
- выработки крупных размеров;
- отвалы огарков больших размеров, образовавшиеся в процессе обжига.
После проведения археологических исследований было доказано, что в Киргизии на территории Ферганской долины камень киноварь добывался довольно долго – несколько веков, до момента пока в 18-19 столетии прекратилась эта добывающая деятельность. Добыча на этом руднике была возобновлена только в середине 20 века.
Камень широко использовался и на территории Средней Азии, о чем свидетельствуют надписи, расположенные во дворце древнеперсидских царей Ахеменидов в Сузах. Эти надписи выполнены красным красителем, который вырабатывался из минерала, поставляемого с Зеравшанских гор.
Обширнейшее месторождение этого камня на планете Земля располагается в Испании. Именно на деятельность испанского государства приходится 4/5 части от мировой ртутной добычи.
Остальной объем добычи производится в:
- Таджикистане;
- США;
- Италии;
- Киргизии;
- Украине.
На территории Российской Федерации большое минеральное месторождение располагается в Чукотской области.
Киноварь обычно обнаруживается в форме ромбоэдрических, толстотаблитчатых образований кристаллической структуры. Эти камни могут достигать размеров в 2-3 сантиметра, а в некоторых случаях, даже больше. Обычно этот камень встречается в форме:
- зернистых агрегатов;
- вкрапленностей;
- прожилок;
- гранул порошка.
Этот минерал являет собой самое распространенное ртутное соединение. Он появляется в области гидротермальных источников, находящихся близ поверхности, наряду со следующими минералами:
- самородной ртутью;
- галенитом;
- пиритом;
- кварцем;
- кальцитом.
Иногда он может образовывать один кристалл антимонитом, с самородным золотом, марказитом, баритом.
Этот камень можно обнаружить и в джаспероидных образованиях, подвергающихся сильнейшей метаморфизации и ассоциированных со свежей вулканической активностью, а также термальными источниками щелочного типа.
Промышленная сфера в основном проявляет интерес к следующим видам россыпей:
- аллювиальным;
- золотоносным;
- ложковым (ближнего сноса);
- элювиально-склоновым.
Киноварь в основном извлекается из этих образований. В аллювиальных, образованиях ртутное соединение появляется в зерновой форме, в некоторых случаях он встречается в форме окатанной гальки. Такие же соединения наблюдаются в ложковых образованиях.
Такие гальки, зерна вместе образуют массивные разности с повышенной плотностью.
Элювиальные склоновые россыпи камня характеризуются пластовыми залежами.
Эти пласты помимо киновари содержат кварц, иногда в этих образованиях появляется самородная ртуть.
Наибольший объем камня появляется на плотике. Эти россыпи могут достигать в длину 1-2 километра, а мощность их пласта – до трех метров. Чаще всего они взаимосвязаны с коренными источниками, имеющими выход в долинные днища. Эти образования – залежи, имеющие струйную или гнездовую структуру.
Обратите внимание
Остальные россыпи можно обнаружить на участках появления кор химического выветривания. Малогабаритные, однако, обильные образования киновари обнаруживаются в делювиальных и элювиальных отложениях, принадлежащих в карстовых полостях, воронках. Этот минерал встречается и в высоких, умеренных широтах – в междуречных развалах, а также в склонах в области рудного поля.
Россыпи киновари располагаются преимущественно на территории Северной Америки, а также в Северо-Восточной части Российской Федерации, интересно, что в нашей стране были обнаружены погребенные россыпи, располагающиеся в приморских впадинах.
Состав, физические свойства и применение
По своему химическому составу минерал представляет собой сульфит ртути.
Среди иных примесей в составе этого минерала может встречаться:
- сурьма;
- мышьяк;
- медь;
- селен;
- теллур.
Киноварь имеет ярко-красную окраску, иногда встречаются камни с малиново-красным оттенком. Наиболее частый вариант – коричнево-красный цвет со свинцово-серой побежалостью.
Физические оптические свойства киновари проявляются в следующем.
Механические физические свойства этого минерала заключаются в следующем:
- совершенная спайность;
- твердость – 2-2.5 единиц по шкале Мооса;
- минерал имеет очень хрупкую структуру;
- киноварь на изломе шероховатая, занозистая, неясно-раковистая;
- плотность – 8.0-8.2 единицы.
Среди иных физических свойств этого минерала выделяется:
- плохая проводимость электричества;
- четкая анизотропная фотопроводимость;
- сульфит ртути диамагнитен.
Киноварь при воздействии повышенных температур приобретает коричневый окрас. Если температурный показатель переходит отметку в 250 градусов, камень чернеет. При установлении температуры в 41 градус и давления в 1 атмосфер, киноварь переходит в метациннабарит. При сильном давлении камень разлагается.
Наибольшим образом красная киноварь применяется как промышленное сырье для извлечения ртути. Еще одна сфера, обеспечивающая промышленную актуальность добычи этого камня – изготовление красок красных цветов.
В Древности китайцы расписывали таким пигментом различные предметы интерьера, на Руси она использовалась в иконографии.
В Средние века краской из киновари писались рукописные заглавия.
Иногда она использовалась для печати оттисков.
На сегодняшний день камень применяется в ювелирной промышленности благодаря своей пластичности. Структура камня позволяет создавать изысканные украшения с минимальным вмешательством в его природную форму. Обычно из киновари изготавливаются:
- бусы;
- серьги;
- броши;
- браслеты;
- медальоны;
- перстни.
Однако стоит учесть, что носить такие украшения следует с большой осторожностью из-за физических и химических особенностей этого камня, в состав которого входит ртуть. Ограненные кристаллы с повышенной прозрачностью пользуются популярностью у коллекционеров, поэтому из них нередко изготавливаются различные предметы интерьера.
Главная » Камни » Минералы » Киноварь: происхождение древнего минерала, его свойства и особенности
Что такое киноварь: как выглядит киноварь, ее цвет и свойства
Человечеству с глубокой древности известны многие виды минералов. К их числу относится киноварь. Она представляет собой красивый ярко-красный с металлическим отливом кристалл.
Он считается основным поставщиком ртути и поэтому всегда был одним из основных объектов внимания алхимиков, которые стремились найти философский камень.
Многие из них пытались найти способ получить золото искусственным путем.
Что представляет собой киноварь, каковы ее свойства и какой внешний вид имеет камень?
Что такое киноварь?
Киноварь относится к группе наиболее распространенных ртутных минералов. Кристаллический минерал содержит в себе 86,2% ртути. Он имеет красивую ярко-красную окраску, которая напоминает пятна крови на свежем сколе.
По этой причине его всегда применяли в качестве основы для создания красной краски насыщенного цвета. Этим занимались древние египтяне, греки и финикийцы. Русские художники использовали ее для росписи икон. В переводе с арабского языка киноварь означает “драконова кровь”.
У минерала есть и другое название – циннабарит.
Залежи этого минерала есть по всему свету. Крупнейшее месторождение находится в Испании, а лучший сорт кристаллического минерала красного цвета можно встретить только в Китае. Там камень пользуется большой популярностью. Минерал имеет различные оттенки:
- ярко-красный;
- алый;
- темно-красный.
Киноварь образуется в гидротермальных близповерхностных месторождениях. Это наиболее распространенный минерал с высоким содержанием ртути. Он имеет свойство трансформироваться. Если нагреть кусок киновари, он покрывается ртутной “испариной”, а при более интенсивном нагреве испаряется бесследно. При этом образуются пары ртути и серного газа.
Основные свойства
Если заглянуть в Википедию, то можно найти там интересный и полезный материал о киновари. Химическая формула – HgS. Кристаллический минерал может иметь алмазный блеск либо матовый оттенок. Удельный вес киновари – 8-8,2 г/см3, твердость – 2-2,5 по 10-ти бальной шкале Мооса (низкая).
Электричество проводит очень слабо или совсем не проводит. Считается тяжелым минералом из-за высокого содержания ртути. По этой причине является опасным для человека минералом в парообразном состоянии. Об этом стало известно только в 20 веке. Выяснилось, что опасность несут пары, а не соединения минерала.
Растворяется только в царской водке, причем без остатка. В кислотах камень не растворяется.
Важно
В природе встречается в виде линз и жил и может пропитывать пористые осадочные породы (песчаника). По размеру кристаллы могут достигать нескольких сантиметров. Природный минерал довольно хрупкий и может превратиться в порошок при механическом воздействии. Имеет свойство легко плавиться.
В давние времена алхимики пытались получить искусственную киноварь, используя для этого серу и ртуть. В отличие от природного минерала она быстро окисляется и чернеет.
Сначала алхимики изобрели сухой способ получения камня, а затем мокрый. Искусственный камень отличается более насыщенными яркими красками.
На изломе природный камень может иметь раковистую, неровную, занозистую поверхность.
Применение
В далекие времена люди использовали киноварь для получения красящего пигмента, чтобы применять его в отделочных работах. Сегодняшние почитатели камня ценят его за природную красоту, эстетическую выразительность. Цвет киновари особенный, поскольку он словно светится изнутри.
В промышленности природный камень ценится как источник получения ртути. Ее получают в процессе обжига минерала. Когда минерал нагревают до образования конденсата, он образуется в ртуть.
Большинство ювелиров не подвергают огранке киноварь, хотя камень внешне выглядит очень привлекательно. На это есть две веские причины:
- хрупкость минерала;
- большое содержание ртути.
Большое применение киноварь нашла в живописи, ее краски используют для художественной росписи. Ее краски способны создавать ощущение сияния. Настоящий цвет минерала можно оценить только вживую. Даже самые лучшие фотографии не смогут передать настоящий цвет камня. Именно поэтому краску, добытую с минерала, использовали для росписи статуй и икон.
В Древнем Риме киноварь использовали в качестве украшения в богатых домах, для изготовления косметики, в создании фресок. На Руси красные пигменты применяли для хохломской росписи .
Уже в то время крестьяне знали секрет получения краски на основе киновари, цвет которой придавал своеобразный оттенок хохломским изделиям.
Многие древние книги с ярким красным заглавием обязаны именно этой краске.
Магические и лечебные свойства минерала
В давние времена люди применяли киноварь для лечения некоторых болезней. Иногда это помогало. Поскольку в нем большое содержание ртути, он несет опасность для здоровья. Прием его внутрь может привести к отравлению организма и летальному исходу.
Минерал чувствует и понимает все. Он хорошо чувствует проблему человека и может подсказать владельцу камня, как избежать неприятностей, как вести себя в такой ситуации. Киноварь способна поменять характер человека, изменить его к лучшему.
Астрологи уверяют, что этот минерал подходит всем знакам зодиака, кроме, Скорпионов. Особенно полезно его носить Тельцам, поскольку он им более охотно служит.
Не рекомендуется изделия с киноварью носить постоянно, ведь это может негативно отразиться на здоровье человека любого знака. Изделия лучше надевать или носить собой в трудные жизненные моменты.
Как только все измениться в лучшую сторону, лучше снять украшение.
Ртуть
Ртуть — минерал, природная металлическая ртуть. Переходный металл, при комнатной температуре представляющий собой тяжёлую серебристо-белую жидкость, пары которой чрезвычайно ядовиты.
Ртуть — один из двух химических элементов (и единственный металл), простые вещества которых при нормальных условиях находятся в жидком агрегатном состоянии (второй такой элемент — бром).
Иногда содержит примесь серебра и золота.
СТРУКТУРА
Сингония тригональная, гексагонально-скаленоэдрическая (ниже -39°С).
СВОЙСТВА
Цвет оловянно-белый. Блеск сильный металлический. Температура кипения 357 °C. Единственный жидкий минерал при обычной температуре. Затвердевает, приобретая кристаллическое состояние при −38°С. Плотность 13,55.
На огне легко испаряется с образованием ядовитых паров. В древности вдыхание этих паров было единственным доступным средством лечения сифилиса (по принципу: если больной не умрёт, то поправится. Является диамагнетиком.
Запасы и добыча
Ртуть — относительно редкий элемент в земной коре со средней концентрацией 83 мг/т. Однако ввиду того, что ртуть слабо связывается химически с наиболее распространёнными в земной коре элементами, ртутные руды могут быть очень концентрированными по сравнению с обычными породами.
Наиболее богатые ртутью руды содержат до 2,5 % ртути. Основная форма нахождения ртути в природе — рассеянная, и только 0,02 % её заключено в месторождениях. Содержание ртути в различных типах изверженных пород близки между собой (около 100 мг/т).
Из осадочных пород максимальные концентрации ртути установлены в глинистых сланцах (до 200 мг/т). В водах Мирового океана содержание ртути — 0,1 мкг/л. Важнейшей геохимической особенностью ртути является то, что среди других халькофильных элементов она обладает самым высоким потенциалом ионизации.
Совет
Это определяет такие свойства ртути, как способность восстанавливаться до атомарной формы (самородной ртути), значительную химическую стойкость к кислороду и кислотам.
Одно из крупнейших в мире ртутных месторождений находится в Испании (Альмаден). Известны месторождения ртути на Кавказе (Дагестан, Армения), в Таджикистане, Словении, Киргизии (Хайдаркан — Айдаркен) Украине (Горловка, Никитовский ртутный комбинат).
В России находятся 23 месторождения ртути, промышленные запасы составляют 15,6 тыс. тонн (на 2002 год), из них крупнейшие разведаны на Чукотке — Западно-Палянское и Тамватнейское.
Ртуть получают обжигом киновари (сульфида ртути(II)) или металлотермическим методом. Пары ртути конденсируют и собирают. Этот способ применяли ещё алхимики древности.
ПРОИСХОЖДЕНИЕ
Ртуть присутствует в большинстве сульфидных минералов. Особенно высокие её содержания (до тысячных и сотых долей процента) устанавливаются в блёклых рудах, антимонитах, сфалеритах и реальгарах.
Близость ионных радиусов двухвалентной ртути и кальция, одновалентной ртути и бария определяет их изоморфизм во флюоритах и баритах. В киновари и метациннабарите сера иногда замещается селеном или теллуром; содержание селена часто составляет сотые и десятые доли процента.
Известны крайне редкие селениды ртути — тиманит (HgSe) и онофрит (смесь тиманита и сфалерита).
ПРИМЕНЕНИЕ
Ртуть используется как рабочее тело в ртутных термометрах (особенно высокоточных), так как обладает довольно широким диапазоном, в котором находится в жидком состоянии, её коэффициент термического расширения почти не зависит от температуры и обладает сравнительно малой теплоёмкостью.
Сплав ртути с таллием используется для низкотемпературных термометров.
Парами ртути заполняют люминесцентные лампы, поскольку пары светятся в тлеющем разряде.
В спектре испускания паров ртути много ультрафиолетового света и, чтобы преобразовать его в видимый, стекло люминесцентных ламп изнутри покрывают люминофором. Без люминофора ртутные лампы являются источником жёсткого ультрафиолета (254 нм), в каковом качестве и используются.
Такие лампы делают из кварцевого стекла, пропускающего ультрафиолет, поэтому они называются кварцевыми.
Ртуть и сплавы на её основе используются в герметичных выключателях, включающихся при определённом положении.
Ртуть используется в датчиках положения.
Предмет иистория кристаллографии
Кристаллография – наука о кристаллах и кристаллическом состоянии материи. Она изучает возникновение и рост кристаллов, их внешнюю форму, внутренние строение и физические свойства.
Слово “кристалл” – греческого происхождения. Кристаллом древние греки называли лёд, а затем и горный хрусталь, который считали окаменевшим льдом. Позднее, начиная с 17 века, кристаллами стали называть все твёрдые тела, имеющие природную форму плоскостного многогранника. Такие многогранники ограничены плоскостями – гранями, которые пересекаются по прямым линиям – рёбрам.
Краткая история кристаллографии
Подавляющее большинство используемых в современной технике материалов имеет кристаллическое строение. Исключение составляет, пожалуй, только широко известное и используемое стекло – аморфный материал.
Его близкие родственники – аморфные металлические сплавы (металлические стекла) до сих пор экзотичны, хотя довольно уверенно начинают занимать свое место в широком круге используемых человеком материалов.
Поэтому, говоря о кристаллах и имея в виду только крупные, красивые, большей частью прозрачные образования, найденные в природе или изготовленные искусственным образом, мы делаем ошибку. Кристаллы – это не только драгоценные камни: простая медная проволочка или алюминиевая вилка состоят из материала, имеющего кристаллическое строение.
Сталь для машин, алюминиевые сплавы для ракет и самолетов, полупроводниковые приборы и многое другое содержат в основе кристаллы разного типа, с разными свойствами, но объединенные одним общим главным качеством: правильным расположением атомов или молекул в пространстве.
Именно эта правильность и является наиболее замечательным свойством кристаллов, привлекающим к ним внимание и завораживающим всякого, кто впервые сталкивается с таким интересным объектом. Вся наука о кристаллах началась с осознания того факта, что независимо от своего происхождения кристаллы одного сорта имеют одинаковые внешние формы и внутреннее строение.
Обратите внимание
Это потребовало использования математических понятий для строгого описания формы кристаллов и, собственно, с этого и началась научная кристаллография. “Учение о природе будет содержать науку в собственном смысле лишь в той мере, в какой может быть применена в ней математика” – эту мысль И.
Канта наилучшим образом характеризует ситуация, возникшая к той дате, с которой исчисляется возраст научной кристаллографии. Эта дата хорошо известна. В 1669 году Н. Стенон открыл закон постоянства углов между гранями кристалла. Именно отсюда ведет свое начало научная кристаллография. Следующая замечательная веха на ее пути – 1774 год.
Рене Гаюи формулирует закон целых чисел, согласно которому положение любой грани кристалла в пространстве может быть выражено тремя целыми числами. Основы физической кристаллографии, устанавливающей связь между свойствами кристалла и свойствами атомов, из которых он состоит, были заложены нашим соотечественником М.В.
Ломоносовым, догадки которого тем более удивительны, что в годы его жизни не существовало сколько-нибудь правильных представлений о природе атомов и молекул. Настоящий расцвет кристаллографии начался в первые годы XX века. Это связано с использованием рентгеновских лучей, открытых незадолго до этого в 1895 году.
Применение таких лучей к расшифровке кристаллической структуры (М. Лауэ, 1912) вооружило исследователей мощнейшим инструментом, позволяющим с точностью до четвертого знака после запятой определять межатомные расстояния в кристаллах. После этого экспериментальные исследования кристаллов двинулись вперед очень быстро, и этот марш продолжается до сих пор.
В России начала XX века возникли две школы кристаллографов. Первая из них возглавлялась Е.С. Федоровым, который, выведя 230 так называемых федоровских групп, создал учение о кристаллах, лежащее в основе современной кристаллографии. Г.В. Вульф больше тяготел к физическому описанию природы кристаллов.
Он первым в России начал всестороннее использование рентгеноструктурного анализа для исследований строения кристаллов и получил основное уравнение рентгеноструктурного анализа, известное как уравнение Вульфа-Брэггов. Ученик Вульфа А.В.
Шубников, организатор первого в мире Института кристаллографии Российской Академии наук, вошел в историю не только как выдающийся исследователь свойств кристаллов, но и как пионер использования кристаллов в промышленных масштабах.
С середины нашего столетия кристаллография начала интенсивно разделяться на области знания, связанные между собой единым подходом, но сосредоточенные на разных объектах, причем не только относящиеся к традиционной области интересов – неживой природе, но и к области биофизических и биохимических объектов, таких, как вирусы, белки и т.п. Одновременно усиливались связи кристаллографии с другими науками – геологией, химией, металлургией, физикой и химией твердого тела, теорией прочности и пластичности, электроникой и другими. Можно смело утверждать, что само существование и современный уровень этих наук были бы совершенно невозможны без широкого использования кристаллографических понятий, лежащих в самой их основе.
Наука о кристаллах
Важно
В настоящее время понятие “кристалл” является более широким, и к кристаллическим телам относят все твердые образования, обладающие закономерным внутренним строением.
Закономерность эта заключается в строго упорядоченном расположении частиц, слагающих кристаллическое тело. При этом частицы одного сорта периодически повторяются, располагаясь по параллельным линиям.
Эти частицы можно мысленно соединить прямыми линиями так, что получится некоторая система параллелепипедов, в вершинах которых и будут находиться все однородные частицы.
Такая система параллелепипедов, равных друг другу, параллельно расположенных и смежных по целым граням, получила название “пространственной решётки”. Соответственные точки параллелепипедов пространственной решётки, например, их центры или вершины, называются узлами.
Узлы пространственной решётки ассоциируют обычно с центрами тяжести частиц одного сорта, причём этими частицами могут быть атомы, ионы, радикалы или молекулы. Замена материальных частиц математическими точками создает определённые удобства при изучении строения и свойств кристаллических веществ в тех случаях, когда решение рассматриваемого вопроса от природы частиц не зависит.
Таким образом, пространственная решётка служит как бы схемой внутреннего строения кристаллического тела.
Решётчатое строение является наиболее характерной особенностью всех, без исключения, кристаллических тел и обуславливает их специальные свойства, в том числе и способность кристаллов приобретать форму многогранников.
Отсюда вытекает следующее определение кристаллическому веществу: ”Кристаллическими называются все твердые тела, имеющие решётчатое строение”.
Совет
Понятие о пространственной решётке и решётчатое строение кристаллов лежат в основе всей современной кристаллографии.
Твердые тела, не имеющие решётчатого строения, называются аморфными. Примерами аморфных тел могут служить различные стёкла, смолы, желатин, клей, сургуч, сапожный вар, пластмассы и др.
В аморфном веществе составляющие его частицы располагаются в общем беспорядочно, как и в жидкостях. Поэтому аморфные тела часто уподобляют жидкостям с очень большим внутренним трением (или высокой вязкостью).
Основными же признаками являются:
1) изотропность, т. е. одинаковость свойств во всех направлениях;
2) отсутствие чётко выраженной температуры плавления.
Аморфные вещества не являются устойчивыми. Они обнаруживают с течением времени тенденцию к кристаллизации (наблюдается, например, “расстеклование” стекла, “засахаривание” леденцов).
Кристаллическое состояние по сравнению с аморфным оказывается более устойчивым, так как упорядоченному расположению частиц в структуре отвечает минимальная внутренняя энергия о чём свидетельствует выделение теплоты при кристаллизации жидкости и поглощение тепла при расплавлении кристаллов.
В связи с отмеченным аморфные тела нередко относят к переохлаждённым жидкостям.
Таким образом, представителями истинно твёрдых тел являются только кристаллы.
Исторически учение о кристаллах развивалось совместно с минералогией, как один из её разделов. Лишь с конца 19 в.
кристаллография выделяется в самостоятельную науку благодаря тому, что с развитием химии и особенно органической химии было установлено широкое распространение кристаллических веществ, часто не имеющих ничего общего с минералами.
Кроме того, обнаружилась определённая связь между химическим составом кристаллов и их внешней формой. Это послужило основанием Ф. Энгельсу в одной из своих работ назвать кристаллографию частью химии.
Обратите внимание
Однако, до опытов Лауэ кристаллография сохраняла свой первоначальный описательный характер, занимаясь, главным образом, изучением некоторых физических свойств и внешних геометрических форм кристаллов.
После экспериментального подтверждения решётчатого строения кристаллов содержание кристаллографии существенным образом изменилось.
Возможность непосредственного изучения внутреннего строения кристаллов с помощью рентгеновских лучей значительно расширила цели и задачи кристаллографии и привела к появлению и быстрому развитию новых разделов этой науки (например, кристаллохимия, кристаллофизика, кристаллооптика и др.).
Современная кристаллография изучает все свойства кристаллического вещества и относящиеся к нему закономерности, которые находятся в связи с его решётчатым внутренним строением. Основной задачей кристаллографии является установление взаимной связи между структурой кристаллов и их химическим составом, а также различными физическими, физико-химическими и геометрическими свойствами.
Следовательно, главными науками, на которых базируется современная кристаллография, являются физика, химия, физическая химия и математика. В свою очередь кристаллографией широко пользуются металлография, рентгенография, физика твердого тела, петрография, геохимия, радиотехника и др.
Сохранила кристаллография свои прежние связи и с минералогией.
Большой интерес к кристаллографии проявляют также физики и химики, поскольку существует определённая зависимость физических свойств кристаллов от их внутреннего строения, которое в свою очередь обуславливается химическим составом кристаллического вещества.
Значение кристаллографии, как науки о кристаллах, вытекает из чрезвычайной распространенности кристаллического состояния вещества. Так как с кристаллами приходится иметь дело практически во всех сферах человеческой деятельности, то развитие почти каждой отрасли народного хозяйства выдвигает целый ряд важных кристаллографических задач.
Сюда относится, прежде всего, задача получения высококачественных кристаллических материалов, необходимых для удовлетворения потребностей новой и новейшей техники. Искусственные алмазы, кварц, рубин, многочисленные полупроводники, люминесцентные кристаллы и др.
Важно
уже широко используются в обрабатывающей и оптической промышленности, в радиоэлектронике и компьютерах, в космических исследованиях и ультразвуковой технике. Однако, бурное развитие науки и техники требует всё новых видов кристаллических материалов, в том числе металлов и сплавов, обладающих теми или иными нужными свойствами.
Решение этой проблемы требует тщательного изучения процессов образования, роста и разрушения кристаллов, а также исследования кристаллических структур, в геометрии которых кроется одна из основных причин физических и химических особенностей кристаллов.
Удивительные оптические свойства кристаллов
Природные кристаллы имеют очень разнообразную структуру, от которой зависят их не менее разнообразные свойства. Например, для рубинов и сапфиров характерно проявление астеризма (от слова астра, т. е. звезда).
В просторечии такое явление называется «кошачий глаз». Дело в том, что когда срезы или сколы этих кристаллов освещаются солнечным светом, на них высвечивается звездообразная фигура, напоминающая блеск кошачьего глаза.
Оказывается, что причиной этого удивительного явления служат микроскопические полые канальцы или волокна рутила, присутствующие в структуре рубинов и сапфиров.
Необыкновенными свойствами отличаются и кристаллы кварца. На примере достаточно крупного кварцевого кристалла можно наблюдать волнообразное затухание света. Если источник света выключить, то становится заметно, как неравномерно «гаснет» кварц. Одни участки кристалла уже успели потемнеть, а другие еще светятся или только начинают угасать.
Это свойство имеет свое объяснение. Миллионы лет назад, при формировании кристаллов кварц подвергался высокому давлению в определенном направлении.
Из-за этого кристаллы кварца приобрели свойство анизотропии по отношению к свету. Это значит, что при освещении кварца в различных направлениях, будут получены различные световые эффекты.
Кроме кварца оптическая анизотропия присуща и некоторым другим кристаллам.
Если такие кристаллы расположить между поляроидами и поворачивать вокруг своей оси, они меняют цвет. Это явление происходит из-за наложения световых волн, прошедших через кристалл.
Такие волны образуют в пространстве стоячую волну с повторяющимися максимумами и минимумами свечения. Этот эффект называется интерференцией. Наблюдать интерференционную картину в кристаллах можно с помощью микроскопа и фокусирующих линз.
Совет
Между поляроидными пленками размещается анизотропный кристалл и в окуляр микроскопа воочию виден результат интерференции.
К оптическим свойствам кристалла относится и его цвет. Встречаются как ярко окрашенные кристаллы, так и абсолютно бесцветные.
Цвет кристалла, например, синий, указывает на то, что этот кристалл пропускает весь солнечный спектр, кроме той его части, длина волны которой ответственна за синий цвет.
Эту волну кристалл не может пропускать из-за особенностей своей внутренней структуры, поэтому она отражается от его граней. После отражения эта световая волна попадает на сетчатку человеческого глаза и воспринимается как синий цвет данного кристалла.
Примером бесцветного кристалла может служить алмаз. Он полностью прозрачен. Но после огранки он превращается в бриллиант, грани которого способны отражать часть солнечного спектра и создавать иллюзию разноцветного сверкания.
Цвет кристалла может зависеть и от освещения. Искусственный свет, в отличие от солнечного, содержит неполный спектр. Поэтому кристаллы могут при дневном освещении иметь один цвет, а при комнатном — другой. Например, кристаллы александрита при солнечном освещении имеют зеленый цвет, а при искусственном становятся красноватыми.
Очень интересным свойством кристаллов является люминесценция. Так называется способность тел светиться при воздействии на них светом, теплом или пучком электронов. Если воздействие прекратить, свечение пропадает.
Но есть еще более интересный случай: воздействие на кристалл прекращено, а он продолжает светиться еще достаточно долго. Такое явление называется фосфоресценция.
Обратите внимание
Существует еще много интересных свойств и явлений, связанных с кристаллами. Мир кристаллов хранит свои тайны, но возможно, человек со временем сумеет их разгадать и применить во благо.
Микроскопическое изучение оптических свойств кристаллов (стр. 1 из 5)
Министерство образования РФ
Северо-Кавказский ГТУ
Кафедра: геология нефти и газа
КУРСОВАЯ РАБОТА
Тема:
“Микроскопическое изучение
оптических свойств кристаллов”
Выполнил: студент
.
Принял
Ставрополь 2001
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение…………………………………………………………………4
Глава 1. Оптическая индикатриса кристаллов различных сингоний…………………………………………………………………5
Глава 2. Устройство микроскопа и его поверки………………….15
2.1 Устройство микроскопа…………………………….………..15
2.2 Основные поверки микроскопа…………………………….18
Глава 3. Плоскополяризованный свет………………………………23
3.1. Естественный и поляризованный свет………………………23
3.2. Преломление лучей……………………..……………………..25
Глава 4. Устройство призмы Николя и ход лучей через неё………………………………………………………………………..28
Глава 5. Изучение оптических свойств
кристаллов при одном Николе………………………………………29
5.1. Изучение формы кристаллов и спайности…………………29
5.2. Изучение цвета и плеохроизма минаралов…………………33
5.3. Определение величины показателя преломления минералов…………………………………………………………….34
5.4. Способы определения показателя
преломления минералов……………………………………………..35
Глава 6. Исследование оптических свойств кристаллов
при двух Николях…………………………………………….………37
6.1.Определение силы двойного лучепреломление минералов…37
Заключение……………………………………………….…………….33
Использованная литература…………………………….……………34
ВВЕДЕНИЕ
Наука о кристаллах – кристаллография изучает законы строения твердых тел, характеризует кристаллическое вещество закономерным геометрически правильным внутренним строением.
Доказано, что кристаллическое строение свойственно подавляющему большинству минералов и горных пород, слагающих земную кору, а значит имеет первостепенное значение в строении Земли.
В промышленности все материалы (металлы и сплавы, каменные строительные материалы, цемент и кирпич, и п.т.) –состоят из кристаллических зерен минералов.
Кристаллография создала целый ряд специальных кристаллографических методик, имеющих большое практическое значение и распространение.
Важно
Наука о кристаллах дает общее понятие о свойствах и строении твердого вещества. По этому входит в комплекс общеобразовательных дисциплин.
Является основой для происхождения предметов минералого цикла – минералогии, петрографии, геохимии, учения о месторождениях полезных ископаемых.
Многие учёные России внесли вклады в развитие этой науки. Такие как: М.В. Ломоносов, А. В. Гадолин, Е. С. Федоров, Ю. В. Вульф и многие другие.
Кристаллография и в настоящее время представляет огромный интерес и постоянно добавляется, новыми специалистами.
Глава 1. Оптическая индикатриса кристаллов различных сингоний
При изучении оптических свойств кристаллов пользуются вспомогательной пространственной фигурой, построенной на показателях преломления и называемой оптической индикатрисой. Величина каждого радиуса – вектора индикатрисы выражает показатель преломления кристалла для тех световых волн, колебания которых совершаются в направлении данного вектора.
Поместим мысленно внутри кристаллического тела светящуюся точку S (рис. 1).
По некоторому направлению SNм здесь будут одновременно распространяться две световые волны М1 и М2
, поляризованные во взаимно перпендикулярных плоскостях. Скорости распространения этих волн n1
и n2 различны.
В связи с этим будут различны и показатели преломления волн n1 и n2
, представляющие собой, как известно, обратные величины по отношению к скоростям[Д1] [Д2] .
Пусть волна М1 идет быстрее (n1
>n2
); тем самым ее показатель преломления (n1
) будет меньше соответственного показателя преломления (n2
) для волны М2
(n1
< n2 ).
Совет
Приняв точку S за исходную, проведем через нее прямые А1
А1 и В2
В2 параллельно колебаниям волн М1 и М2 (А1
А1 параллельна колебаниям волны М1
; В2
В2 параллельна колебаниям волны М2
). Прямые А1
А1 и В2
В2 взаимно перпендикулярны.
На прямых А1
А1 и В2
В2 по обе стороны от S отложим в одном и том же произвольном масштабе величины показателей преломления n1 и n2 (n1 откладываем по А1
А1
, n2 – по В2
В2
).
В результате получаем четыре точки А1
, А1
, В2
, В2
.
Рассматривая волны, идущие по другим направлениям, мы будем получать новые четырехточия.
Рис. 1. Построение оптической индикатрисы
Теоретически доказано, что поверхность, обнимающая все указанные четырехточия, представляет собой либо трехосный эллипсоид, либо эллипсоид вращения, либо шар. Эта поверхность и носит название оптической индикатрисы.
Оптическая индикатриса дает возможность определить для волн любого заданного направления ориентировку колебаний и величины соответственных показателей преломления. Величины этих осей дают в определенном масштабе показатели преломления. В частном случае сечение индикатрисы является окружностью.
Это показывает, что световые волны, распространяющиеся в заданном направлении, не испытывают двупреломления.
Рассмотрим отдельно все три указанные типа оптической индикатрисы.
Высшая категория
. Кристаллы кубической сингонии являются, как уже указывалось выше, оптически изотропными. Лучи здесь идут с одинаковой скоростью и, следовательно, обладают одним показателем преломления. Соответственно этому, оптическая индикатриса в кристаллах кубической сингонии – шар.
Охарактеризовать шаровую индикатрису можно лишь при помощи одной величины – радиуса шара. Радиус шара выражает показатель преломления. Следовательно, характеристика оптической индикатрисы кристаллов кубической сингонии заключается лишь в одной константе – показателе преломления n.
Средняя категория
. Кристаллам средних сингоний (гексагональным, тетрагональным и тригональным) соответствует оптическая индикатриса в виде эллипсоида вращения.
Поверхность эллипсоида вращения можно получить, путем вращения эллипса вокруг одной из его осей (рис. 2). При этом получаются два рода эллипсоидов вращения (рис. 3).
Рис. 2.Оптическая индикатриса кристалла низшей категории (трехосный эллипсоид)
Рис. 3.Оптические индикатрисы для
кристаллов средних сингоний
а – положительного; б – отрицательного
Первые (вытянутые) эллипсоиды соответствуют оптически положительным, а вторые (сплющенные) – оптически отрицательным кристаллам.
В эллипсоидах вращения круговые сечения располагаются перпендикулярно оси вращения. Все другие их сечения эллипсами.
Кристаллы средних сингоний обладают лишь одним единичным направлением, совпадающим с единственной осью высшего наименования. В свою очередь, соответствующая им оптическая индикатриса, имеющая форму эллипсоида вращения, также обладает лишь одним единичным направлением, совмещенным с осью вращения эллипсоида.
Обратите внимание
Единичное направление кристалла должно совпасть с единичным направлением оптической индикатрисы.
В эллипсоиде вращения сечение, перпендикулярное оси вращения, представляет окружность. Тем самым круговое сечение оптической индикатрисы располагается перпендикулярно оси симметрии высшего наименования.
В гексагональном кристалле, оптическая индикатриса ориентирована в нем так, что ее ось вращения совмещена с шестерной осью симметрии (рис. 4).
Рис. 4. Ориентировка оптической индикатрисы
в гексагональном кристалле
Круговые сечения эллипсоидов указывают на то, что перпендикулярно им световые волны идут, не раздваиваясь и не поляризуясь (любой радиус здесь представляет возможное направление колебаний). Значит вдоль оси вращения оптической индикатрисы идет один неполяризованный (не раздвоенный луч).
Направление, по которому свет не испытывает двупреломления, называется оптической осью. Кристаллы средних сингоний имеют одну оптическую ось, т.е. являются оптически одноосными.
Для характеристики оптической индикатрисы таких кристаллов достаточно ограничиться двумя величинами, а именно: половиной величины оси вращения эллипсоида и радиусом его кругового сечения.
Отмеченные величины выражают наибольший и наименьший показатели преломления кристалла – ng и np и численно равные им полуоси оптической индикатрисы Ng и Np.
В вытянутом (положительном) эллипсоиде вращения с осью вращения (главная ось симметрии кристалла) совпадает наибольшая ось индикатрисы (Ng). Наименьшая ось (Np) соответствует здесь радиусу кругового сечения.
И наоборот, в сплющенном (отрицательном) эллипсоиде вращения главная ось симметрии кристалла (ось вращения) отвечает наименьшей оси (Np), а наибольшая ось индикатрисы (Ng) соответствует радиусу кругового сечения (рис. 3).
Низшая категория
. Оптические индикатрисы кристаллов низших сингоний (ромбических, моноклинных и триклинных) характеризуются эллипсоидами с тремя неравными взаимно перпендикулярными осями.
Эти три оси по величине отвечают трем разным показателям преломления – ng
>nm
>np и обозначаются Ng, Nm, Np (рис. 2). Каждая ось является единичным направлением и соответствует двойной оси симметрии эллипсоида, а плоскость, перпендикулярная оси – плоскости его симметрии.
Важно
Трехосный эллипсоид обладает двумя круговыми сечениями, проходящими через Nm. Перпендикулярно каждому круговому сечению проходит оптическая ось.
