鉱物の光学的性質(反射)


 反射顕微鏡による観察方法には、偏光子(polarizer)のみを挿入した場合(単ニコル:open nicol)と、偏光子と検光子(analyzer)の両方を挿入した場合(直交ニコル、十字ニコル:crossed nicols)の二通りがある。また、通常は空気中〔空気系(in air)〕で観察するが、特定の屈折率をもつ油に浸した状態〔油浸系(in oil immersion)〕で行う場合もある。
 入射光を白色に近づけるために、青色フィルターを使用する。

@ 反射色(reflection color)
 単ニコル下。共存する他鉱物の色の影響を受け、微妙に変化して見えるのが普通である。
1 白色(white) 方鉛鉱(galena)
灰色(gray) 輝蒼鉛鉱(bismuthinite)、輝水鉛鉱(molybdenite)、輝安鉱(stibnite)、安四面銅鉱(tetrahedrite)、閃亜鉛鉱(sphalerite)、赤鉄鉱(hematite)、ハウスマン鉱(hausmannite)、ブラウン鉱(braunite)、クロム鉄鉱(chromite)、磁鉄鉱(magnetite)、チタン鉄鉱(ilmenite)、濃紅銀鉱(pyrargyrite)、輝銀鉱(argentite)、砒四面銅鉱(tennantite)、硫砒銅鉱(enargite)
黄色(yellow) ペントランド鉱(pentlandite)、輝コバルト鉱(cobaltite)、白鉄鉱(marcasite)、キューバ鉱(cubanite)、硫砒鉄鉱(arsenopyrite)、黄鉄鉱(pyrite)、黄銅鉱(chalcopyrite)、自然金(native gold)、黄錫鉱(stannite)
桃色(pink) 磁硫鉄鉱(pyrrhotite)、紅砒ニッケル鉱(niccolite)、自然銅(native copper)、斑銅鉱(bornite)
青色(blue) 輝銅鉱(chalcocite)、方輝銅鉱(digenite)、銅藍(covelline)


A 反射率(reflectance; reflectivity)

   反射率 R%=反射光の強度/入射光の強度 (×100)。

 反射率は明るさの相違を示すが、特定波長の光に対する反射率を可視領域にわたって測定して得たスペクトル反射率曲線(spectral reflectance curve)は、鉱物の光学的性質を定量的な形で示す。すなわち、パターンの変化は色の違いとして、結晶の向きに応じた反射率の変化の程度は多色性あるいは異方性の強さとして表れる。

B 反射多色性(bireflectance; reflection pleochroism)
 単ニコル下。鉱物の方向により反射色が異なること、等軸晶系以外のほとんどの鉱物が示す。厳密には、反射率の変化はbireflectance、色の変化は reflection pleochroism と呼ばれる。

C 異方性(anisotropism)
 直交ニコル下。結晶の向きに関係なく常に消光(extinction)する鉱物は等方性(isotropic)、そうでない鉱物は異方性(anisotropic)と呼ばれる。一般に等軸晶系の鉱物は前者であり、その他の晶系の鉱物は後者である。
 異方性の鉱物はステージの一回転の間に、90゜毎に4回消光する。
 ニコルを完全に直角の位置に合わせないで、5〜10゜位ずらした方が観察しやすい。
光学的等方性 閃亜鉛鉱(sphalerite)、方鉛鉱(galena)、安四面銅鉱(tetrahedrite)、磁鉄鉱(magnetite)、クロム鉄鉱(chromite)、自然銅(native copper)、黄鉄鉱(pyrite)

光学的異方性 非常に強い
(very strong)
石墨(graphite)、輝水鉛鉱(molybdenite)、銅藍(covelline)、珪灰鉄鉱(lievrite)、輝安鉱(stibnite)、白鉄鉱(marcasite)、ヴァレリー鉱(valleriite)
強い
(strong)
磁硫鉄鉱(pyrrhotite)、紅砒ニッケル鉱(niccolite)、辰砂(cinnabar)、濃紅銀鉱(pyrargyrite)、輝蒼鉛鉱(bismuthinite)、硫砒銅鉱(enargite)、硫砒鉄鉱(arsenopyrite)、キューバ鉱(cubanite)


D 内部反射(internal reflection)
 直交ニコル下。完全に不透明でない鉱物は、一部通過した光が結晶粒内の欠陥あるいは粒間面で反射されて、不規則かつ部分的な乱反射光として観察される。これは内部反射と呼ばれ、透明度の高い鉱物ほど強くかつ鮮やかな色を示す。
橙色(orange) 鶏冠石(realgar)
黄色(yellow) 雄黄(orpiment)
黄色〜褐色
(yellow to brown)
閃亜鉛鉱(sphalerite)、錫石(cassiterite)、金紅石(rutile)
褐色(brown) 鉄満重石(wolframite)、クロム鉄鉱(chromite)
赤(red) 赤鉄鉱(hematite)、赤銅鉱(cuprite)、辰砂(cinnabar)、濃紅銀鉱(pyrargyrite)、淡紅銀鉱(proustite)、砒四面銅鉱(tennantite)
青(blue) 鋭錐石(anatase)、藍銅鉱(azurite)
緑(green) 孔雀石(malachite)


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