BÀI GIẢNG THẠCH HỌC CƠ SỞ

Chia sẻ: Nguyễn Trọng Trường | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

Thêm vào BST

Báo xấu

366
lượt xem 92
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Theo quan niệm thông thường thì trên bề mặt trát đất bao gồm hai loại đât và đá. Chúng có thể là hai đối tượng của hai lĩnh vực khoa học khác nhau, cũng có thể là đối tượng của cùng một lĩnh vực khoa học.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: BÀI GIẢNG THẠCH HỌC CƠ SỞ

bμi gi¶ng th¹ch häc c¬ së Më ®Çu 1- §èi t−îng nghiªn cøu cña m«n häc: + Kh¸i niÖm chung vÒ ®Êt ®¸: Theo quan niÖm th«ng th−êng th× trªn bÒ mÆt Tr¸i ®Êt bao gåm hai lo¹i ®Êt vµ ®¸. Chóng cã thÓ lµ hai ®èi t−îng cña hai lÜnh vùc khoa häc kh¸c nhau, còng cã thÓ lµ ®èi t−îng cña cïng mét lÜnh vùc khoa häc. VÝ dô: ®Êt lµ ®èi t−îng cña ngµnh Thæ nh−ìng häc (l−u ý ®ã lµ ®Êt thæ nh−ìng), ®¸ lµ ®èi t−îng cña ngµnh Th¹ch häc-Kho¸ng vËt, nh−ng c¶ ®¸ vµ ®Êt ®Òu lµ mét trong c¸c ®èi t−îng cña ngµnh X©y dùng, ®Æc biÖt lµ chuyªn s©u §Êt x©y dùng-§Þa chÊt c«ng tr×nh. Theo chuyªn s©u §Êt x©y dùng-§Þa chÊt c«ng tr×nh th× trong tù nhiªn ®Êt ®¸ bao gåm c¸c lo¹i sau: - §¸ cøng: lµ c¸c ®¸ cã liªn kÕt kiÕn tróc bÒn (mµ b¶n chÊt lµ liªn kÕt hãa häc). Chóng th−êng cã ®é bÒn cao vµ Ýt thay ®æi khi b·o hoµ n−íc. Trong ®¸ cøng cã c¸c lo¹i ®¸ magma, trÇm tÝch, biÕn chÊt. - §Êt ph©n t¸n: bao gåm c¸c ®Êt cã liªn kÕt kiÕn tróc b¶n chÊt vËt lý (liªn kÕt ph©n tö, liªn kÕt ion-tÜnh ®iÖn, mao dÉn vµ tõ tÝnh). Chóng cã ®é bÒn thÊp vµ thay ®æi nhiÒu khi b·o hoµ n−íc. - Ngoµi ra trong tù nhiªn cßn tån t¹i nh÷ng nhãm ®Êt ®Æc biÖt nh− bïn, ®Êt thæ nh−ìng (cã ®é ph× nhÊt ®Þnh), ®¸ nh©n t¹o (®Êt ®¸ ®−îc ®Çm nÐn b»ng nhiÒu ph−¬ng ph¸p kh¸c nhau hoÆc gia cè b»ng ph−¬ng ph¸p xi m¨ng hãa, v«i hãa, kiÒm hãa. + Kh¸i niÖm vÒ ®¸ theo chuyªn ngµnh Th¹ch häc: Th¹ch häc lµ m«n häc nghiªn cøu c¸c ®¸ cÊu t¹o nªn Vá Tr¸i ®Êt. §¸ lµ tËp hîp cã quy luËt cña mét hay nhiÒu kho¸ng vËt t¹o thµnh c¸c thÓ ®Þa chÊt ®éc lËp. Mçi thÓ ®Þa chÊt ®éc lËp ph¶i cã 3 ®iÒu kiÖn: - ThÓ ®ã ph¶i ®−îc ph©n biÖt râ rÖt víi c¸c khèi xung quanh vµ chøng tá r»ng nguån gèc thµnh t¹o cña nã ph¶i do nh÷ng qu¸ tr×nh ®Þa chÊt riªng (d¹ng n»m cña ®¸) - ThÓ ®ã cã thµnh phÇn vËt chÊt x¸c ®Þnh, kh¸c biÖt víi thµnh phÇn vËt chÊt cña c¸c khèi kh¸c bao quanh (thµnh phÇn hãa häc vµ thµnh phÇn kho¸ng vËt). 1
- Gi÷a c¸c hîp phÇn t¹o ®¸ cã mét c¸ch thøc kÕt hîp riªng biÖt (cÊu t¹o vµ kiÕn tróc). §¸ cã thÓ tån t¹i d−íi d¹ng r¾n (nh− ®¸ granit, ®¸ v«i, ®¸ bazan), d¹ng bë rêi (nh− c¸t, bét...) hoÆc d¹ng dÎo (sÐt). + Ph©n biÖt c¸c kh¸i niÖm kho¸ng vËt, ®Êt, quÆng: - Kho¸ng vËt lµ mét hîp chÊt hãa häc tù nhiªn cã c«ng thøc hãa häc vµ cÊu tróc nhÊt ®Þnh. VÝ dô canxit cã thµnh phÇn hãa häc lµ CaCO3, cÊu tróc tinh thÓ hÖ 3 ph−¬ng. Nã lµ thµnh phÇn kho¸ng vËt chñ yÕu cña ®¸ v«i vµ ®¸ hoa. - QuÆng lµ nh÷ng thµnh t¹o kho¸ng vËt hoÆc ®¸ mµ ta cã thÓ dïng trùc tiÕp hoÆc lÊy ra nh÷ng chÊt cã Ých phôc vô cho nÒn kinh tÕ quèc d©n. ChÝnh v× vËy mµ cã nh÷ng lo¹i ®¸ hay kho¸ng vËt vµo thêi ®iÓm nµo ®ã kh«ng ph¶i lµ quÆng nh−ng vµo thêi ®iÓm kh¸c l¹i trë thµnh quÆng cho 1 quèc gia v× nã cã thÓ dïng cho nÒn kinh tÕ cña quèc gia ®ã. - §Êt lµ s¶n phÈm phong hãa cña c¸c ®¸. 2- VÞ trÝ cña m«n häc vµ t−¬ng quan cña nã víi c¸c khoa häc kh¸c: - Th¹ch häc nghiªn cøu c¸c lo¹i ®¸ kh«ng nh÷ng vÒ ph−¬ng diÖn thµnh phÇn, cÊu tróc mµ cßn vÒ ph−¬ng diÖn thÕ n»m ®Þa chÊt, nguån gèc vµ ý nghÜa cña chóng ®èi víi nÒn kinh tÕ quèc d©n. V× vËy nã lµ mét khoa häc ®Þa chÊt, mét m«n khoa häc kh«ng thÓ thiÕu ®−îc ®èi víi c¸c ngµnh khoa häc cã liªn quan ®Õn Vá Tr¸i ®Êt: §Þa chÊt c«ng tr×nh, §Þa chÊt thñy v¨n, §Þa chÊt th¨m dß, §Þa chÊt kho¸ng s¶n, §Þa vËt lý, §Þa chÊt dÇu, §Þa chÊt má... §Æc biÖt ®èi víi §Þa chÊt c«ng tr×nh, viÖc ph©n biÖt ®−îc c¸c lo¹i ®¸ sÏ cã nhiÒu thuËn lîi cho viÖc sö lý nÒn mãng khi x©y dùng c¸c c«ng tr×nh. §Ó nghiªn cøu ®−îc m«n th¹ch häc th× nhµ nghiªn cøu cÇn ph¶i cã kiÕn thøc cña c¸c m«n häc Hãa, Hãa-lý, Hãa ph©n tÝch, VËt lý, §Þa chÊt ®¹i c−¬ng, Tinh thÓ-kho¸ng vËt... - Chuyªn ngµnh th¹ch häc bao gåm hai bé phËn: th¹ch häc m« t¶ (petrographie) vµ th¹ch luËn (petrologie). 3- C¬ së chung ®Ó ph©n lo¹i ®¸: ViÖc ph©n lo¹i ®¸ cã tÇm quan träng ®Æc biÖt. Còng nh− c¸c ngµnh khoa häc kh¸c, viÖc ph©n lo¹i ph¶i ®−îc dùa trªn nh÷ng ®Æc ®iÓm c¬ b¶n vµ quan träng nhÊt cña ®¸. §èi víi ®¸ th× nguån gèc thµnh t¹o cã mét ý nghÜa ®Æc biÖt. ChÝnh sù nghiªn cøu c¸c qu¸ tr×nh ®Þa chÊt dÉn tíi sù thµnh t¹o c¸c lo¹i ®¸ ®· 2
cho phÐp ph©n lo¹i ®¸ thµnh 3 nh¸nh chÝnh: ®¸ magma, ®¸ trÇm tÝch vµ ®¸ biÕn chÊt. - §¸ magma: lµ lo¹i ®¸ ®−îc thµnh t¹o do sù ®«ng ®Æc c¸c dung thÓ magma. NÕu qu¸ tr×nh ®«ng ®Æc x¶y ra ë d−íi s©u ta cã ®¸ magma x©m nhËp s©u. NÕu magma phun trµo ra bÒ mÆt Tr¸i ®Êt d−íi d¹ng nói löa vµ ®«ng ®Æc t¹i ®ã ta cã ®¸ magma phun trµo. NÕu magma cã d¹ng m¹ch n»m gÇn bÒ mÆt Tr¸i ®Êt ta cã ®¸ m¹ch hoÆc ®¸ x©m nhËp n«ng. Chóng cã nguån gèc néi sinh. VÝ dô: ®¸ bazan, ®¸ granit, gabro ... lµ nh÷ng ®¸ magma. - §¸ trÇm tÝch lµ s¶n phÈm cña c¸c qu¸ tr×nh ngo¹i sinh: phong hãa, vËn chuyÓn, l¾ng ®äng vµ g¾n kÕt c¸c vËt liÖu vôn c¬ häc hoÆc do l¾ng ®äng c¸c muèi tõ dung dÞch thËt hoÆc dung dÞch keo cã sù tham gia trùc tiÕp hay gi¸n tiÕp cña sinh vËt. Chóng ®−îc thµnh t¹o ngay trªn bÒ mÆt cña Tr¸i ®Êt. VÝ dô: ®¸ v«i, ®¸ c¸t kÕt, ®¸ sÐt, than... lµ c¸c ®¸ trÇm tÝch. - §¸ biÕn chÊt lµ s¶n phÈm biÕn ®æi c¸c ®¸ cã tr−íc do t¸c dông néi sinh (sù n©ng cao nhiÖt ®é, ¸p suÊt trong vá Tr¸i ®Êt) vµ x¶y ra ë tr¹ng th¸i cøng. VÝ dô: ®¸ hoa lµ ®¸ biÕn chÊt tõ ®¸ v«i, ®¸ gneis lµ ®¸ biÕn chÊt tõ c¸c ®¸ magma axit... Trong tù nhiªn, gi÷a 3 nh¸nh ®¸ nµy lu«n tån t¹i 1 qu¸ tr×nh chuyÓn hãa lÉn nhau trong lÞch sö ph¸t triÓn cña Vá Tr¸i ®Êt, vµ trªn thùc tÕ lu«n tån t¹i c¸c biÕn thÓ ®¸ trung gian gi÷a 3 nh¸nh ®¸ nµy: Magma Siªu biÕn chÊt TrÇm tÝch phun trμo TrÇm tÝch biÕn chÊt biÕn chÊt thÊp Khi nghiªn cøu bÊt kú mét lo¹i ®¸ nµo th× còng ph¶i ®Ò cËp ®Õn 3 vÊn ®Ò chÝnh sau: ←- D¹ng n»m cña ®¸: ®¸ ®ã gÆp trong tù nhiªn nh− thÕ nµo, quan hÖ víi ®¸ v©y quanh ra sao. 3
↑- Thµnh phÇn vËt chÊt cu¶ ®¸: ®¸ ®ã ®−îc t¹o nªn b»ng g×. →- CÊu t¹o vµ kiÕn tróc cña ®¸: c¸c phÇn tö hîp thµnh ®¸ ®−îc s¾p xÕp trong kh«ng gian nh− thÕ nµo, quan hÖ gi÷a chóng ra sao. 4- C¸c ph−¬ng ph¸p th¹ch häc nghiªn cøu c¸c ®¸: Bao gåm 2 hÖ ph−¬ng ph¸p: a- HÖ ph−¬ng ph¸p ngoµi trêi: - Kh¶o s¸t thùc ®Þa, quan s¸t d¹ng n»m, sù ph©n bè vµ quan hÖ cña c¸c ®¸ vÒ kh«ng gian vµ thêi gian, ®o vÏ c¸c mÆt c¾t, b¶n ®å th¹ch häc cÊu tróc, th¹ch-kiÕn t¹o... - Thu thËp c¸c lo¹i mÉu. Ngoµi thùc ®Þa nhµ nghiªn cøu cã thÓ biÕt ®−îc d¹ng n»m cña ®¸, cÊu t¹o cña ®¸ còng nh− mµu s¾c, diÖn ph©n bè... b- HÖ ph−¬ng ph¸p trong phßng: - Ph©n tÝch c¸c lo¹i mÉu: hãa silicat, quang phæ hÊp phô nguyªn tö, th¹ch häc l¸t máng, microsond, plasma, hiÓn vi ®iÖn tö.... - Sö lý c¸c sè liÖu, ®èi s¸nh chuÈn hãa... - VÏ chi tiÕt c¸c mÆt c¾t, b¶n ®å.... Mét trong c¸c ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu ®¸ truyÒn thèng ®ã lµ th¹ch häc l¸t máng, sö dông kÝnh hiÓn vi ph©n cùc. D−íi kÝnh hiÓn vi ph©n cùc nhµ nghiªn cøu cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc kiÕn tróc cña ®¸, thµnh phÇn kho¸ng vËt ®Þnh l−îng cña ®¸, c¸c qu¸ tr×nh biÕn ®æi cña ®¸... Muèn nghiªn cøu th¹ch häc l¸t máng th× ph¶i n¾m ®−îc nh÷ng kiÕn thøc vÒ tÝnh chÊt quang häc cña c¸c tinh thÓ cña c¸c kho¸ng vËt t¹o ®¸ th«ng qua m«n häc Quang häc tinh thÓ PhÇn quang häc tinh thÓ Bμi 1: C¸c kh¸i niÖm chung 1- ¸nh s¸ng th−êng vµ ¸nh s¸ng ph©n cùc: a- ¸nh s¸ng tù nhiªn: - C¸c ¸nh s¸ng ph¸t ra tõ c¸c nguån s¸ng kh¸c nhau nh− mÆt trêi, ®Ìn ®iÖn, nÕn... truyÒn ®i tÊt c¶ mäi ph−¬ng mµ ph−¬ng dao ®éng cña sãng ¸nh 4
s¸ng lu«n vu«ng gãc víi ph−¬ng truyÒn. Trong qu¸ tr×nh truyÒn sãng s¸ng cña ¸nh s¸ng tù nhiªn, ph−¬ng dao ®éng cña sãng s¸ng vu«ng gãc víi ph−¬ng truyÒn vµ tia s¸ng xoay xung quanh ph−¬ng truyÒn víi tèc ®é cao mµ t¹i mäi thêi ®iÓm ng−êi ta thÊy ph−¬ng dao ®éng cña sãng s¸ng trïng víi ®−êng kÝnh cña vßng trßn vu«ng gãc víi ph−¬ng truyÒn (h×nh vÏ). §ã lµ ¸nh s¸ng th−êng vµ ta cã thÓ nhËn biÕt chóng b»ng m¾t th−êng. S b- ¸nh s¸ng ph©n cùc: - Cã mét lo¹i ¸nh s¸ng mµ ph−¬ng dao ®éng cña cña nã chØ lµ 1 ph−¬ng duy nhÊt, mÆt ph¼ng dao ®éng cè ®Þnh. §ã lµ ¸nh s¸ng ph©n cùc. Ta chØ cã thÓ nhËn biÕt ®−îc ¸nh s¸ng ph©n cùc nhê 1 dông cô quang häc gäi lµ nicon. Nicon sÏ biÕn ¸nh s¸ng tù nhiªn thµnh ¸nh s¸ng ph©n cùc. Ngoµi ra cã 1 sè ¸nh s¸ng ph¶n x¹ lµ ¸nh s¸ng ph©n cùc. o s o s 2- ChiÕt suÊt. HiÖn t−îng ph¶n x¹ toµn phÇn. a- Kh¸i niÖm chiÕt suÊt: - ChiÕt suÊt lµ mét ®¹i l−îng kh«ng thø nguyªn, ®−îc tÝnh b»ng tû sè gi÷a hai tèc ®é cña ¸nh s¸ng truyÒn trong hai m«i tr−êng kh¸c nhau. - ChiÕt suÊt tuyÖt ®èi: chiÕt suÊt cña mét chÊt (N1) lµ mét ®¹i l−îng kh«ng thø nguyªn, tÝnh b»ng tû sè gi÷a tèc ®é cña ¸nh s¸ng truyÒn trong ch©n kh«ng vµ tèc ®é cña ¸nh s¸ng truyÒn trong chÊt ®ã (V1). V0 N1 = V1 V× V0 lµ lín nhÊt nªn N1 >>1. ChiÕt suÊt cña m«i tr−êng cµng cao th× ¸nh s¸ng truyÒn trong m«i tr−êng ®ã cµng chËm. - ChiÕt suÊt t−¬ng ®èi: chiÕt suÊt gi÷a hai chÊt n1 vµ n2 lµ mét ®¹i l−îng kh«ng thø nguyªn tÝnh b»ng tû sè gi÷a tèc ®é cña ¸nh s¸ng truyÒn trong m«i tr−êng chÊt n2 víi tèc ®é cña ¸nh s¸ng truyÒn trong m«i tr−êng chÊt n1. 5
v1 n 2 n= = v 2 n1 b- HiÖn t−îng ph¶n x¹ toµn phÇn: §Ó ®o chiÕt suÊt cña mét m«i tr−êng ng−êi ta dùa vµo c«ng thøc : N1sin i = N2sin r Khi mét tia s¸ng truyÒn tõ mét m«i tr−êng cã chiÕt suÊt thÊp n1 sang m«i tr−êng cã chiÕt suÊt cao h¬n n2 sÏ khóc x¹ víi gãc khóc x¹ r nhá h¬n gãc tíi i. n1 Ta cã sin r= sin i n2 Khi gãc tíi i lín dÇn tíi 900 th× gãc khóc x¹ r lín dÇn ®Õn gãc tíi h¹n ϕ, ta cã n1 n sin ϕ= sin 90 0 = 1 n2 n2 Ng−îc l¹i mét tia s¸ng truyÒn tõ m«i tr−êng cã chiÕt suÊt cao n2 sang m«i tr−êng cã chiÕt suÊt thÊp n1 sÏ cã gãc tíi nhá h¬n gãc khóc x¹. Khi gãc tíi lín dÇn tíi gi¸ trÞ tíi h¹n ϕ, gãc khóc x¹ lín dÇn tíi gi¸ trÞ 900. NÕu gãc tíi lín h¬n ϕ, tia s¸ng kh«ng qua ®−îc m«i tr−êng cã chiÕt suÊt thÊp mµ ph¶n x¹ toµn phÇn. Nh− vËy ®iÒu kiÖn ®Ó cã ph¶n x¹ toµn phÇn lµ: ¸nh s¸ng truyÒn tõ m«i tr−êng cã chiÕt suÊt tuyÖt ®èi lín h¬n n1 sang m«i tr−êng cã chiÕt suÊt tuyÖt ®èi nhá h¬n n2(n1>n2) vµ gãc tíi lín h¬n gãc tíi h¹n (i> ϕ). Dùa vµo hiÖn t−îng ph¶n x¹ toµn phÇn ng−êi ta ®· chÕ t¹o ra khóc x¹ kÕ ®Ó ®o chiÕt suÊt cña 1 m«i tr−êng. 3- HiÖn t−îng khóc x¹ kÐp trong tinh thÓ. MÆt chiÕt suÊt. a- HiÖn t−îng khóc x¹ kÐp trong tinh thÓ: + Trong nh÷ng m«i tr−êng v« ®Þnh h×nh vµ nh÷ng tinh thÓ hÖ lËp ph−¬ng, ¸nh s¸ng tù nhiªn truyÒn vµo cã tèc ®é kh«ng ®æi theo mäi ph−¬ng, khi ra khái tinh thÓ chóng vÉn ®i th¼ng. Chóng chØ cã 1 ®¹i l−îng chiÕt suÊt vµ ®−îc gäi lµ nh÷ng chÊt ®¼ng h−íng quang häc. Vµ tinh thÓ h¹ng cao cã v« sè trôc quang. + Mét tia s¸ng AB truyÒn vµo mét tinh thÓ h¹ng võa hoÆc h¹ng thÊp th−êng t¸ch thµnh 2 tia khóc x¹ BC vµ CD. Hai tia nµy truyÒn trong tinh thÓ 6
víi hai tèc ®é kh¸c nhau, c¶ hai sãng øng víi hai tia nµy ®Òu ph©n cùc vµ cã ph−¬ng dao ®éng vu«ng gãc víi nhau (®ång thêi vu«ng gãc víi ph−¬ng truyÒn sãng). Nh− vËy theo mçi ph−¬ng truyÒn cho tr−íc tinh thÓ cã 2 ®¹i l−îng chiÕt suÊt. + §èi víi tinh thÓ h¹ng võa, ¸nh s¸ng tù nhiªn chiÕu vµo tinh thÓ khi ®i ra khái tinh thÓ sÏ t¸ch thµnh 2 tia: tia th−êng So ®i th¼ng vµ tia bÊt th−êng Se ®i lÖch. So vµ Se cã ph−¬ng dao ®éng vu«ng gãc víi nhau. Tinh thÓ h¹ng võa cã 1 ph−¬ng mµ ¸nh s¸ng chiÕu vµo sÏ kh«ng bÞ ph©n cùc, ta gäi ®ã lµ tinh thÓ 1 trôc quang. S0 Se + §èi víi tinh thÓ h¹ng thÊp, ¸nh s¸ng tù nhiªn khi ra khái tinh thÓ bÞ t¸ch lµm 2 tia ph©n cùc vµ ®Òu ®i lÖch. Tinh thÓ h¹ng thÊp cã 2 ph−¬ng mµ ¸nh s¸ng chiÕu vµo kh«ng bÞ ph©n cùc, ta gäi ®ã lµ tinh thÓ 2 trôc quang. b- MÆt chiÕt suÊt: ®−îc ®−a ra d−íi d¹ng m« h×nh: nÕu tõ 1 ®iÓm O trong tinh thÓ, trªn mçi ph−¬ng truyÒn sãng kh¸c nhau ta ®Æt mét vect¬ cã ®é dµi øng víi gi¸ trÞ chiÕt suÊt ®o ®−îc theo ph−¬ng ®ã råi nèi tÊt c¶ c¸c ®Çu mót cña c¸c vect¬ ®ã ta ®−îc mÆt chiÕt suÊt cña tinh thÓ. MÆt chiÕt suÊt cña m«i tr−êng ®¼ng h−íng lµ mét h×nh cÇu. MÆt chiÕt suÊt cña m«i tr−êng dÞ h−íng lµ mét mÆt kÐp cã 2 vá lång vµo nhau. 4- MÆt quang suÊt: Khi thùc hµnh ®Ó tiÖn lîi ng−êi ta dïng mét m« h×nh kh¸c cã tªn gäi lµ mÆt quang suÊt ®Ó thay thÕ cho mÆt chiÕt suÊt v× h×nh d¹ng cña mÆt quang suÊt ®¬n gi¶n h¬n, øng víi mét ph−¬ng truyÒn cho tr−íc ta cã thÓ suy ®−îc chiÕt suÊt vµ ph−¬ng dao ®éng cña hai sãng. 7
Trong mét m«i tr−êng tinh thÓ h¹ng võa vµ h¹ng thÊp, theo mçi ph−¬ng truyÒn cã hai sãng s¸ng. Ph−¬ng dao ®éng cña chóng vu«ng gãc víi nhau vµ cïng vu«ng gãc víi ph−¬ng truyÒn. T¹i mét ®iÓm O trong tinh thÓ, theo ph−¬ng OM cã hai sãng truyÒn ®i øng víi hai chiÕt suÊt n1 vµ n2. Qua O ta cã thÓ v¹ch c¸c ®o¹n th¼ng A1A1 vµ A2A2 biÓu diÔn ph−¬ng dao ®éng cña 2 sãng, ®ång thêi cã OA1=n1, OA2=n2. T−¬ng tù ta cã c¸c ®iÓm cã tÝnh chÊt t−¬ng tù A1, A2.. Nèi tÊt c¶ c¸c ®iÓm trªn ta ®−îc mét mÆt cÇu, mÆt elipxoit trßn xoay hoÆc elipxoit ba trôc vµ ®−îc gäi lµ mÆt quang suÊt. Qua ®iÓm O ta v¹ch mét mÆt ph¼ng th¼ng gãc víi ph−¬ng truyÒn, mÆt nµy sÏ c¾t mÆt quang suÊt theo mét h×nh elip. Ph−¬ng vµ ®é dµi cña hai b¸n trôc cña tiÕt diÖn elip chÝnh lµ ph−¬ng dao ®éng vµ chiÕt suÊt cña hai sãng truyÒn theo ph−¬ng cho tr−íc. Ng−êi ta sö dông gi¸ trÞ tuyÖt ®èi hiÖu sè gi÷a hai ®¹i l−îng chiÕt suÊt cña tinh thÓ vµ gäi lµ l−ìng chiÕt suÊt. §¹i l−îng l−ìng chiÕt suÊt lín nhÊt gäi lµ l−ìng chiÕt suÊt chÝnh cña tinh thÓ. a- MÆt quang suÊt cña tinh thÓ mét trôc quang: §èi víi tinh thÓ mét trôc, ph−¬ng dao ®éng cña sãng bÊt th−êng n»m trong mÆt ph¼ng t¹o bëi trôc quang vµ ph−¬ng truyÒn. MÆt quang suÊt cña nh÷ng tinh thÓ mét trôc (s¸u ph−¬ng, bèn ph−¬ng vµ ba ph−¬ng) cã d¹ng elipxoit trßn xoay cã trôc xoay trïng víi trôc quang cña tinh thÓ vµ trïng víi ph−¬ng dao ®éng cña sãng bÊt th−êng Ne. Ph−¬ng dao ®éng Ne bao giê còng dao ®éng trong mÆt ph¼ng chøa trôc quang vµ ph−¬ng truyÒn. TiÕt diÖn vu«ng gãc víi trôc quang lµ mét h×nh trßn cã b¸n kÝnh kh«ng ®æi, ®−îc gäi lµ tiÕt diÖn chÝnh. C¸c tiÕt diÖn kh¸c kh«ng vu«ng gãc víi trôc quang sÏ cã hai b¸n trôc t−¬ng øng víi n0' vµ ne'. MÆt quang suÊt cña tinh thÓ 1 trôc: Ng ≡ N e N p≡ N e Np =const=No Ng=const Tinh thÓ quang d−¬ng Tinh thÓ quang ©m 8
§Ó x¸c ®Þnh ph−¬ng dao ®éng vµ gi¸ trÞ chiÕt suÊt øng víi ph−¬ng truyÒn s¸ng bÊt kú ng−êi ta vÏ 1 mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi ph−¬ng truyÒn t¹i t©m cña mÆt quang suÊt. MÆt ph¼ng nµy sÏ c¾t mÆt quang suÊt theo 1 h×nh elip. §é dµi 2 b¸n trôc elip nµy chÝnh lµ gi¸ trÞ chiÕt suÊt n0' vµ ne'. Ph−¬ng cña hai b¸n trôc lµ ph−¬ng dao ®éng cña hai sãng l−ìng chiÕt. b- MÆt quang suÊt cña tinh thÓ 2 trôc quang: §èi víi tinh thÓ hai trôc, ph−¬ng dao ®éng cña hai sãng n»m trong hai mÆt ph©n gi¸c cña nhÞ diÖn t¹o bëi hai trôc quang vµ ph−¬ng truyÒn víi ®Ønh lµ ph−¬ng truyÒn. - MÆt quang suÊt cña nh÷ng tinh thÓ hai trôc (thoi, mét xiªn, ba xiªn) cã d¹ng elipxoit ba trôc. Ng−êi ta dïng c¸c ký hiÖu Ng, Np, Nm ®Ó chØ trôc dµi, trôc ng¾n vµ trôc trung b×nh cña mÆt quang suÊt, t−¬ng øng cã c¸c gi¸ trÞ chiÕt suÊt ng, np, nm. MÆt quang suÊt cña tinh thÓ 2 trôc: Ng Ng Tinh thÓ quang d−¬ng Tinh thÓ quang ©m MÆt trôc quang lµ mÆt ph¼ng chøa Ng vµ Np. TiÕt diÖn c¾t qua t©m O cña mÆt quang suÊt vµ vu«ng gãc víi 2 trôc quang lµ 1 h×nh trßn. Gãc t¹o bëi 2 trôc quang lµ gãc 2V. §Ó x¸c ®Þnh ph−¬ng dao ®éng cña sãng s¸ng vµ ®é lín cña gi¸ trÞ chiÕt suÊt øng víi mét ph−¬ng truyÒn bÊt kú, ta c¾t mÆt quang suÊt b»ng mét mÆt ph¼ng qua t©m O vµ vu«ng gãc víi ph−¬ng truyÒn, ta ®−îc 1 h×nh elip cã hai 9
b¸n trôc Ng' vµ Np'. Ph−¬ng cña hai b¸n trôc lµ ph−¬ng dao ®éng cña sãng s¸ng, ®é lín cña hai b¸n trôc lµ gi¸ trÞ chiÕt suÊt. Bμi 2: CÊu t¹o cña kÝnh hiÓn vi ph©n cùc Bμi 3: Nicon vμ hÖ thèng hai nicon 1- Nicon: Nicon lµ mét dông cô quang häc chuyÓn ¸nh s¸ng tù nhiªn thµnh ¸nh s¸ng ph©n cùc. Nicon ®−îc lµm b»ng tÊm canxit trong suèt c−a ra lµm ®«i theo trôc ng¾n råi l¹i ®−îc g¾n l¹i b»ng líp nhùa Canada cã chiÕt suÊt nn=1,537. Khi ¸nh s¸ng tù nhiªn chiÕu vµo tinh thÓ canxit th× sÏ xuÊt hiÖn 2 sãng s¸ng. Ng−êi ta bè trÝ cho tia th−êng khi tiÕp xóc víi ranh giíi líp nhùa cã gãc tíi lín h¬n gãc giíi h¹n nªn x¶y ra ph¶n x¹ toµn phÇn, tia s¸ng kh«ng ®i qua ®−îc líp nhùa mµ sÏ bÞ hÊp thô sau khi ph¶n x¹ toµn phÇn ë r×a cña nicon bëi líp nhùa mµu ®en. Cßn tia bÊt th−êng cã chiÕt suÊt n=1,516 truyÒn tíi líp nhùa canada cã nn=1,537 lín h¬n nªn tia s¸ng nµy xuyªn qua m«i tr−êng nhùa vµ ®i th¼ng ra ngoµi. §©y lµ tia s¸ng ph©n cùc. Ngµy nay th−êng sö dông nh÷ng b¶n polaroit lµm b»ng xenluloit trong suèt, trªn mÆt phñ nh÷ng tinh thÓ h×nh kim trong suèt cã tÝnh chÊt nh− tinh thÓ canxit. Trong kÝnh hiÓn vi cã hai nicon: nicon ph©n cùc vµ nicon ph©n tÝch. Tinh thÓ cña 1 kho¸ng vËt d−íi kÝnh hiÓn vi ®−îc nghiªn cøu c¸c tÝnh chÊt quang häc ë c¸c vÞ trÝ sau: vÞ trÝ chØ cã 1 nicon ph©n cùc, vÞ trÝ 2 nicon vu«ng gãc dïng ¸nh s¸ng song song vµ vÞ trÝ 2 nicon vu«ng gãc dïng ¸nh s¸ng h×nh nãn. 10
Khi nghiªn cøu c¸c tÝnh chÊt quang häc cña tinh thÓ, yªu cÇu: ph−¬ng dao ®éng cña nicon ph©n cùc (PP) ë vÞ trÝ th¼ng ®øng, ph−¬ng dao ®éng cña nicon ph©n tÝch (AA) ë vÞ trÝ n»m ngang. Cã nh− vËy th× c¸c tÝnh chÊt quang häc cña tinh thÓ míi thÓ hiÖn ®Çy ®ñ vµ ta cã thÓ ph©n biÖt ®−îc c¸c kho¸ng vËt. 2- HÖ thèng hai nicon: - NÕu ta ®Æt 2 nicon cã ph−¬ng dao ®éng song song víi nhau th× biªn ®é cña sãng khi ®i qua nicon thø nhÊt b»ng biªn ®é sãng khi ®i qua nicon thø hai. - NÕu ta ®Æt nicon thø 2 sao cho ph−¬ng dao ®éng cña nã lÖch víi ph−¬ng dao ®éng cña nicon thø nhÊt mét gãc α th× biªn ®é cña sãng s¸ng khi ®i qua nicon thø 2 yÕu dÇn víi gi¸ trÞ a'=a.cosα (a-biªn ®é sãng ban ®Çu; α-gãc lÖch gi÷a ph−¬ng dao ®éng cña 2 nicon). - NÕu ta ®Æt 2 nicon vu«ng gãc víi nhau th× ¸nh s¸ng qua nicon thø nhÊt gÆp nicon thø 2 sÏ hoµn toµn bÞ chÆn l¹i (a'=0) vµ thÞ tr−êng tèi ®en. 3- Sù truyÒn s¸ng qua hÖ thèng nicon-l¸t c¾t tinh thÓ-nicon: Ta cã mét l¸t c¾t tinh thÓ ®Æt gi÷a hÖ thèng hai nicon. Theo ph−¬ng truyÒn th¼ng gãc víi l¸t c¾t nµy sÏ cã 2 sãng truyÒn ®i øng hai chiÕt suÊt ng' vµ np'. Ph−¬ng dao ®éng cña 2 sãng n»m theo hai b¸n trôc cña tiÕt diÖn elip cña mÆt quang suÊt bÞ c¾t bëi l¸t c¾t. Sãng ph©n cùc ra khái nicon PP cã biªn ®é OB=a. L¸t c¾t tinh thÓ l¹i ph©n nã thµnh hai sãng dao ®éng theo ng' vµ np' víi biªn ®é OD=acosα vµ OC=asinα. V× øng víi hai tèc ®é kh¸c nhau 1/ng' vµ 1/np' nªn khi chóng ra khái l¸t c¾t ®· chªnh nhau mét hiÖu sè pha. Khi truyÒn tíi nicon AA, AA lµm víi ng' mét gãc β, hai dao ®éng OC vµ OD l¹i ph©n tÝch thµnh OE vµ OF ph©n bè trong mÆt AA cßn EC vµ FD ph©n bè trong mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi AA. Hai sãng EC vµ FD kh«ng ®i qua ®−îc nicon ph©n tÝch AA, cßn l¹i OE vµ OF cã biªn ®é b»ng C.sinβ vµ OD.cosβ cïng n»m trong mÆt ph¼ng AA, tæng hîp thµnh mét dao ®éng míi cã biªn ®é vµ pha míi. Biªn ®é A cña dao ®éng tæng 11
hîp theo c¸c biªn ®é a1 vµ a2 cña dao ®éng thµnh phÇn cã d¹ng: A2=a12+a22+2a1a2cosδ (1) Trong ®ã: a1= asinα.sinβ a2=a.cosα.cosβ δ- hiÖu sè pha cña hai dao ®éng thµnh phÇn a1 vµ a2 Tõ biÓu thøc nµy ng−êi ta ®· tÝnh ®−îc hiÖu sè ®−êng ®i gi÷a hai sãng: R=(ng'-np').d (2) Vµ khi ®Æt hai nicon vu«ng gãc víi nhau, tøc lµ α=β th× ta cã: Π A2=a2.sin22α.sin2 (3) R λ Ta xÐt c¸c tr−êng hîp dao ®éng tæng hîp cã biªn ®é cùc tiÓu vµ cùc ®¹i khi hai nicon vu«ng gãc: a- ¸nh s¸ng hoµn toµn t¾t qua hai nicon vu«ng gãc khi A=0 (cùc tiÓu), tøc lµ khi: kΠ + sin22α=0 ⇔ α = , x¶y ra khi ph−¬ng dao ®éng cña nicon vµ tinh thÓ 2 trïng nhau. Nh− vËy khi xoay tinh thÓ 3600 trªn bµn kÝnh th× sÏ cã 4 lÇn ph−¬ng dao ®éng cña tinh thÓ trïng víi ph−¬ng dao ®éng cña nicon, vµ tinh thÓ cã 4 lÇn t¾t. Π R =0 ⇔ R=kλ, ®ã lµ tr−êng hîp hiÖu sè ®−êng ®i cña hai sãng khi + sin2 λ ra khái tinh thÓ võa b»ng sè nguyªn lÇn b−íc sãng ®−îc dïng. + R=0: ng'-np'=0, l¸t c¾t lu«n tèi ®en khi qua hai nicon vu«ng gãc, tr−êng hîp cña l¸t c¾t vu«ng gãc víi trôc quang hoÆc tinh thÓ ®¼ng h−íng. b- ¸nh s¸ng sÏ s¸ng nhÊt khi A cùc ®¹i, nghÜa lµ: + sin22α=1 ⇔ α=450, l¸t c¾t sÏ s¸ng nhÊt khi ph−¬ng dao ®éng cña nã lµm víi ph−¬ng dao ®éng cña hai nicon vu«ng gãc 1 gãc 450. Khi xoay 3600 l¸t c¾t cã 4 lÇn s¸ng nhÊt. λ Π + sin2 R =1 ⇔ R=(2k+1) , l¸t c¾t s¸ng nhÊt trong tr−êng hîp hiÖu sè λ 2 ®−êng ®i b»ng mét sè lÎ lÇn nöa b−íc sãng ¸nh s¸ng ®−îc dïng. Bμi 4: Quan s¸t tinh thÓ d−íi 1 nicon 12
1- H×nh d¹ng, kÝch th−íc cña tinh thÓ: C¸c kho¸ng vËt t¹o ®¸ ®−îc h×nh thµnh kh«ng ph¶i trong ®iÒu kiÖn lý t−ëng mµ cã nhiÒu yÕu tè t¸c ®éng, v× vËy kh«ng ®¹t ®−îc nh÷ng h×nh d¹ng lý t−ëng. Khi nghiªn cøu c¸c tinh thÓ kho¸ng vËt t¹o ®¸ d−íi kÝnh hiÓn vi ph©n cùc lµ nghiªn cøu c¸c l¸t c¾t cña tinh thÓ ®ã, c¸c l¸t c¾t theo nhiÒu vÞ trÝ kh¸c nhau cña tinh thÓ, ta gÆp c¸c h×nh d¹ng tinh thÓ sau: - D¹ng h¹t trßn, ®¼ng th−íc. - D¹ng tÊm, d¹ng l¨ng trô, d¹ng kim, que... - D¹ng h¹t tha h×nh. - D¹ng Èn tinh, vi tinh.... KÝch th−íc c¸c h¹t kho¸ng vËt thay ®æi, cã thÓ ®o ®−îc d−íi kÝnh. 2- TÝnh c¸t khai (tÝnh dÔ t¸ch) cña tinh thÓ. C¸ch ®o gãc c¸t khai. D−íi kÝnh hiÓn vi cã thÓ quan s¸t ®−îc tÝnh c¸t khai cña kho¸ng vËt. Cã c¸c møc ®é c¸t khai sau: - C¸t khai rÊt hoµn toµn: c¸c khe c¸t khai m¶nh, kÐo dµi suèt l¸t c¾t tinh thÓ (mica, felspat...) - C¸t khai hoµn toµn: khe c¸t khai th« (pyroxen, amphibol...) - C¸t khai kh«ng hoµn toµn: khe c¸t khai ®øt ®o¹n (turmalin...) - Kh«ng c¸t khai: kh«ng cã khe c¸t khai (olivin, th¹ch anh...) NÕu l¸t c¾t chØ cã 1 hÖ thèng khe c¸t khai th× gäi lµ c¸t khai 1 hÖ thèng, nÕu cã hai hÖ thèng khe c¸t khai th× gäi lµ c¸t khai 2 hÖ thèng vµ ta ph¶i ®o gãc gi÷a hai hÖ thèng c¸t khai ®ã. C¸ch ®o: Chän l¸t c¾t cã hai hÖ thèng c¸t khai, c¶ hai hÖ thèng c¸t khai ®Òu thanh nÐt, kh«ng nhße khi n©ng hay h¹ èng kÝnh. §−a l¸t c¾t vµo t©m thÞ tr−êng sao cho \ mét hÖ thèng c¸t khai vÒ vÞ trÝ th¼ng ®øng trïng víi d©y däc cña ch÷ thËp, ®äc gi¸ trÞ trªn bµn ®é (a), sau ®ã xoay bµn kÝnh ®−a hÖ thèng thø hai vÒ trïng víi d©y däc cña ch÷ thËp, ®äc gi¸ trÞ (b). Gãc gi÷a hai hÖ thèng c¸t khai α= a − b . 3- Mµu riªng cña tinh thÓ. TÝnh ®a s¾c. ¸nh s¸ng khi chiÕu vµo mét vËt bÊt kú kh«ng nhiÒu th× Ýt bÞ hÊp thô mét phÇn, do ®ã khi qua vËt ¸nh s¸ng trë nªn yÕu ®i. NÕu vËt lµm yÕu ®ång ®Òu tÊt c¶ nh÷ng tia ®¬n s¾c, khi ®ã vËt kh«ng cã mµu riªng, nÕu vËt hÊp thô nh÷ng tia ®¬n s¾c kh«ng ®ång ®Òu vËt trë thµnh cã mµu riªng. §é ®Ëm nh¹t cña mµu phô thuéc kh¶ n¨ng hÊp thô cña vËt vµ chiÒu dµy cña vËt. D−íi kÝnh hiÓn vi, v× l¸t c¾t kho¸ng vËt cã chiÒu dµy nhá (0,03mm) do ®ã nhiÒu kho¸ng vËt gÇn nh− kh«ng mµu hoÆc mµu rÊt nh¹t (phít hång, phít 13
lôc...), chØ cã mét sè Ýt kho¸ng vËt cã kh¶ n¨ng hÊp thô m¹nh nªn thÓ hiÖn rÊt râ mµu riªng cña nã, vÝ dô biotit, horblen... Sù hÊp thô cña mçi kho¸ng vËt dÞ h−íng còng thay ®æi tïy theo vÞ trÝ ph−¬ng dao ®éng cña ¸nh s¸ng ph©n cùc chiÕu tíi l¸t máng ®èi víi c¸c trôc Ng, Np, Nm. Do vËy mµu riªng cña c¸c kho¸ng vËt d−íi 1 nicon sÏ thay ®æi khi ta xoay bµn kÝnh. §ã lµ hiÖn t−îng ®a s¾c cña tinh thÓ. C¸ch x¸c ®Þnh c«ng thøc ®a s¾c: Dïng l¸t c¾t biotit ®Ó x¸c ®Þnh c«ng thøc ®a s¾c. L¸t c¾t biotit cã ph−¬ng dao ®éng Ng trïng víi ph−¬ng cña khe c¸t khai, ph−¬ng Np vu«ng gãc víi Ng. §−a ph−¬ng c¸t khai (Ng) cña l¸t c¾t biotit vÒ vÞ trÝ th¼ng ®øng ta quan s¸t ®−îc mµu cña l¸t c¾t theo Ng-mµu n©u sÉm, xoay bµn kÝnh sao cho ph−¬ng c¸t khai vÒ vÞ trÝ n»m ngang, lóc nµy ph−¬ng Np cña l¸t c¾t ë vÞ trÝ th¼ng ®øng, quan s¸t ta ®−îc mµu cña l¸t c¾t theo Np-mµu vµng r¬m. C«ng thøc ®a s¾c cña biotit Ng (n©u sÉm) > Np (vµng nh¹t). 4- So s¸nh chiÕt suÊt cña 2 vËt c¹nh nhau Bμi 5: Quan s¸t tinh thÓ d−íi 2 nicon vu«ng gãc, ¸nh s¸ng song song. 1- Mµu giao thoa cña kho¸ng vËt: Mét l¸t c¾t tinh thÓ, theo ph−¬ng truyÒn th¼ng gãc víi l¸t c¾t nµy ta sÏ cã hai sãng truyÒn ®i øng víi hai chiÕt suÊt ng' vµ np'. V× tèc ®é cña chóng kh¸c nhau nªn khi qua khái tinh thÓ hai sãng nµy ®· chªnh nhau mét hiÖu sè pha. HiÖu sè pha ®−îc tÝnh b»ng c«ng thøc: R= (ng'-np').d Ng−êi ta ®· tÝnh to¸n ®−îc r»ng: + ¸nh s¸ng hoµn toµn t¾t qua hai nicon vu«ng gãc khi : - Ph−¬ng dao ®éng cña nicon vµ cña tinh thÓ trïng nhau. - R=kλ (hiÖu sè ®−êng ®i b»ng sè nguyªn lÇn b−íc sãng ®−îc dïng) - R=0 (tr−êng hîp cña nh÷ng vËt ®¼ng h−íng quang häc) + ¸nh s¸ng sÏ s¸ng nhÊt khi: - Ph−¬ng dao ®éng cña l¸t c¾t lµm víi ph−¬ng dao ®éng hai nicon vu«ng gãc mét gãc 450. λ - R=(2k+1) , nghÜa lµ ¸nh s¸ng sÏ s¸ng nhÊt trong tr−êng hîp hiÖu sè 2 ®−êng ®i b»ng mét sè lÎ lÇn b−íc sãng ¸nh s¸ng ®−îc dïng. 14
Víi mét l¸t c¾t tinh thÓ, øng víi ph−¬ng truyÒn th¼ng gãc víi nã, hiÖu sè ®−êng ®i lµ mét ®¹i l−îng R x¸c ®Þnh. NÕu dïng ¸nh s¸ng tr¾ng, vÞ trÝ hai nicon vu«ng gãc, ®iÒu kiÖn ¸nh s¸ng t¾t khi R=kλ kh«ng thÓ cã v× trong ¸nh s¸ng tr¾ng cã rÊt nhiÒu ¸nh s¸ng ®¬n s¾c cã b−íc sãng λ kh¸c nhau, v× vËy cã nh÷ng b−íc sãng bÞ mÊt ®i v× tho¶ m·n R=kλ, nh−ng l¹i cã nh÷ng b−íc sãng λ ®−îc t¨ng c−êng v× tho¶ m·n ®iÒu kiÖn R=(2k+1) . Do vËy l¸t c¾t trë thµnh cã 2 mµu vµ gäi lµ mµu giao thoa. HiÖn t−îng xuÊt hiÖn mµu thay thÕ cho ¸nh s¸ng tr¾ng do giao thoa gäi lµ hiÖn t−îng ph©n cùc hiÖn s¾c. Cã thÓ quan s¸t mµu giao thoa øng víi nh÷ng hiÖu sè ®−êng ®i kh¸c nhau tõ 0μm ®Õn 2000μm trªn nªm th¹ch anh. Nªm th¹ch anh lµ 1 b¶n th¹ch anh h×nh ch÷ nhËt v¸t nhän theo chiÒu dµi, cã (ng-np) kh«ng ®æi, chØ cã d thay ®æi. øng víi R tõ 0 t¨ng dÇn sÏ thÊy lÇn l−ît: tèi ®en, x¸m tr¾ng, vµng, da cam, ®á, tÝm, xanh, vµng, lôc, vµng, da cam, ®á... HiÖu sè ®−êng ®i cµng lín s¾c th¸i cña mµu cµng nh¹t, cuèi cïng xuÊt hiÖn mµu tr¾ng bËc cao v× tÊt c¶ c¸c sãng cïng tæng hîp víi nhau vµ cho ta Ên t−îng vÒ ¸nh s¸ng tr¾ng. §Ó nhËn ®Þnh chÝnh x¸c mµu s¾c ta chia chóng thµnh nh÷ng bËc, mçi bËc tËn cïng b»ng mµu ®á, c¸c mµu ®á nµy kh¸c nhau vÒ s¾c th¸i. Trong thùc hµnh chóng ta sö dông b¶ng mµu l−ìng chiÕt suÊt cña Misen Levi (Ph¸p, 1888). 2- Nguyªn lý bï mµu. C¸ch x¸c ®Þnh ph−¬ng dao ®éng cña l¸t c¾t. §Æt hai b¶n tinh thÓ lªn nhau sao cho nh÷ng ph−¬ng dao ®éng cña chóng song song víi nhau. Cã hai tr−êng hîp cã thÓ x¶y ra: - C¸c ph−¬ng dao ®éng song song cïng tªn: Ng1'//Ng2' vµ Np1'//Np2' Ta cã:RΣ=R1+R2, vµ nh− vËy mµu giao thoa tæng hîp ®−îc t¨ng c−êng. - C¸c ph−¬ng dao ®éng song song ng−îc tªn: Ng1'//Np2' vµ Np1'//Ng2' Ta cã:RΣ=⏐R1-R2⏐, vµ nh− vËy mµu giao thoa tæng hîp gi¶m. Trong kÝnh hiÓn vi ng−êi ta chÕ t¹o ra mét sè lo¹i b¶n bï mµu sö dông nguyªn lý bï mµu nªu trªn: nªm th¹ch anh, b¶n th¹ch cao hay b¶n ®á bËc 1, b¶n mica hay b¶n 1/4λ. C¸ch x¸c ®Þnh ph−¬ng dao ®éng cña l¸t c¾t b»ng nªm th¹ch anh: - Chän l¸t c¾t cã mµu giao thoa s¸ng râ. - §−a l¸t c¾t vÒ vÞ trÝ 450. §−a nªm th¹ch anh tõ tõ vµo, quan s¸t mµu giao thoa tæng hîp. NÕu mµu giao thoa tæng hîp t¨ng th× ta cã ph−¬ng dao ®éng cña l¸t c¾t trïng víi ph−¬ng dao ®éng cña nªm. Ng−îc l¹i, mµu giao thoa tæng hîp 15
gi¶m th× ph−¬ng dao ®éng cña l¸t c¾t song song ng−îc tªn víi ph−¬ng dao ®éng cña nªm. 3- DÊu kÐo dµi. Gãc t¾t. a/ DÊu kÐo dµi: §èi víi nh÷ng tinh thÓ cã d¹ng kÐo dµi (tinh thÓ d¹ng tÊm, d¹ng trô, d¹ng que...), ng−êi ta quy −íc tinh thÓ cã dÊu kÐo dµi d−¬ng nÕu ph−¬ng kÐo dµi cña tinh thÓ trïng hoÆc ng¶ vÒ Ng nhiÒu h¬n, tinh thÓ kÐo dµi ©m nÕu ph−¬ng kÐo dµi cña tinh thÓ trïng hoÆc ng¶ vÒ Np. NÕu ph−¬ng kÐo dµi cña tinh thÓ trïng víi trôc Nm th× dÊu kÐo dµi kh«ng x¸c ®Þnh. b/ Gãc t¾t: Gãc t¾t lµ gãc t¹o bëi mét trôc nµo ®ã cña mÆt quang suÊt víi mét ph−¬ng ®Æc tr−ng nµo ®ã cña tinh thÓ, cã thÓ lµ mét trôc täa ®é, mét c¹nh, mét ph−¬ng c¸t khai chÝnh... Nh− vËy, mét tinh thÓ cã kh¸ nhiÒu trÞ sè gãc t¾t, v× vËy khi x¸c ®Þnh gãc t¾t cña tinh thÓ ph¶i nãi râ t¹o bëi trôc nµo cña mÆt quang suÊt víi ph−¬ng nµo ®Æc tr−ng cña tinh thÓ, vÝ dô: pyroxen cã gãc t¾t CΛNg=480... D−íi kÝnh hiÓn vi th−êng ®o gãc t¾t cña c¸c l¸t c¾t t¹o bëi ph−¬ng dao ®éng Ng' hoÆc Np' víi ph−¬ng c¸t khai hoÆc mét c¹nh râ nÐt cña tinh thÓ. Cã 3 kiÓu t¾t kh¸c nhau: - T¾t ®øng: khi ph−¬ng dao ®éng cña l¸t c¾t trïng víi ph−¬ng c¸t khai hoÆc mét c¹nh râ nÐt cña tinh thÓ. - T¾t xiªn: khi hai ph−¬ng trªn lµm víi nhau mét gãc kh¸c 0. - T¾t ®èi xøng: khi cã hai hÖ thèng c¸t khai hoÆc hai c¹nh bªn ph©n bè ®èi xøng ®èi víi ph−¬ng dao ®éng cña l¸t c¾t. 16