Pola Interferensi Konoskopik

Pola interferensi konoskopik atau figur interferensi adalah suatu pola warna bias rangkap yang disilangi oleh pita-pita gelap (atau isogyre), yang dapat dihasilkan menggunakan mikroskop geologi petrografi untuk mengidentifikasi mineral dan investigasi sifat optik dan kimia mineral. Figur-figur ini dihasilkan oleh interferensi optik ketika berkas cahaya yang menyebar merambat melalui suatu zat yang tidak isotropik secara optik – yaitu, zat yang indeks biasnya bervariasi pada arah yang berbeda di dalamnya. Figur ini dapat dianggap sebagai "peta" tentang bagaimana bias rangkap suatu mineral akan bervariasi terhadap sudut pandang dari arah tegak lurus sayatan, di mana warna pusat adalah bias rangkap yang terlihat ketika mengamati lurus ke bawah, dan warna yang lebih jauh dari pusat setara dengan mengamati mineral pada sudut yang semakin besar dari garis tegak lurus. Pita-pita gelap berhubungan dengan posisi di mana pemadaman optik (isotropi semu) akan terlihat. Dengan kata lain, figur interferensi menyajikan semua kemungkinan warna bias rangkap untuk mineral tersebut sekaligus.

Melihat figur interferensi adalah cara yang sangat pasti untuk menentukan apakah suatu mineral bersifat uniaksial atau biaksial secara optik. Jika figur disejajarkan dengan benar, penggunaan lempeng warna sensitif bersama dengan mikroskop memungkinkan pengguna untuk menentukan tanda optik mineral dan sudut optik.

 Penciptaan figur 

Dalam mineralogi optik, mikroskop petrografi dan cahaya terpolarisasi silang sering digunakan untuk melihat pola interferensi. Sayatan tipis yang mengandung mineral yang akan diselidiki ditempatkan pada meja benda mikroskop, di atas satu polarisator linier, tetapi dengan polarisator kedua (penganalisis) di antara lensa objektif dan lensa okuler. Kondensor mikroskop dinaikkan mendekat ke bagian bawah spesimen untuk menghasilkan penyebaran sinar terpolarisasi yang lebar melalui titik kecil, dan intensitas cahaya ditingkatkan sebanyak mungkin (misalnya, menaikkan daya lampu dan membuka diafragma). Lensa objektif dengan perbesaran kuat biasanya digunakan. Hal ini memaksimalkan sudut padat yang dibentuk oleh lensa, dan karenanya variasi sudut cahaya yang ditangkap, dan juga meningkatkan kemungkinan bahwa hanya satu kristal yang akan diamati pada satu waktu.

Untuk melihat figur tersebut, sinar cahaya yang meninggalkan mikroskop harus muncul kurang lebih sejajar. Ini biasanya dicapai dengan melepas lensa okuler seluruhnya (jika memungkinkan), atau dengan menempatkan lensa Bertrand (Emile Bertrand, 1878) di antara lensa objektif dan lensa okuler.

Setiap sayatan kristal pada prinsipnya dapat menghasilkan pola interferensi. Namun, dalam praktiknya, hanya beberapa orientasi kristalografi tertentu yang 1. mudah diidentifikasi, untuk memungkinkan figur dihasilkan, dan 2. mampu menghasilkan informasi yang dapat diandalkan tentang sifat kristal. Biasanya, orientasi yang paling berguna dan mudah diperoleh adalah melihat lurus ke bawah sumbu optik suatu sayatan kristal, yang menghasilkan figur yang disebut sebagai figur sumbu optik (lihat di bawah). Orientasi kristal seperti itu dapat ditemukan dalam sayatan tipis dengan mencari irisan melalui mineral yang tidak isotropik tetapi tampak seragam hitam atau abu-abu sangat gelap di bawah cahaya terpolarisasi silang normal pada semua sudut meja benda (yaitu, "padam"). Jika Anda jauh dari melihat lurus ke bawah sumbu optik, figur kilat mungkin terlihat – suatu warna bias rangkat orde lebih tinggi, yang terpotong empat kali saat meja benda diputar 360 derajat oleh "kilatan" hitam yang menyapu seluruh bidang pandang.

 Figur karakteristik mineral uniaksial dan biaksial 

Figur interferensi yang dihasilkan dengan melihat lurus ke bawah atau dekat dengan sumbu optik mineral uniaksial akan menunjukkan bentuk salib "Maltes" yang khas pada isogyrenya. Jika Anda melihat tepat lurus ke bawah sumbu optik, pola tersebut akan tetap tidak berubah sama sekali saat meja benda diputar. Namun, jika sudut pandang sedikit menjauhi sumbu optik, pusat salib akan berputar/mengorbit di sekitar titik pusat saat meja benda diputar. Bentuk salib akan tetap konstan saat bergerak.


Figur sumbu optik dari mineral biaksial lebih kompleks. Satu atau dua isogyre melengkung (kadang disebut "sikat") akan terlihat, salah satunya akan memiliki titik kelengkungan maksimum yang terpusat sempurna. (Gambar menunjukkan contoh dengan satu isogyre terlihat.) Jika dua isogyre terlihat, mereka akan diposisikan saling membelakangi. Memutar meja benda akan menyebabkan isogyre bergerak dan berubah bentuk secara mencolok – bergerak dari posisi di mana isogyre melengkung mulus dan terpisah lebar pada titik terdekatnya, kemudian secara bertahap menjadi lebih melengkung rapat/lebih persegi di titik tengahnya saat mereka saling mendekat (isogyre kedua muncul dari luar bidang pandang jika sebelumnya tidak ada), kemudian bergabung membentuk pola salib Malta yang sangat mirip dengan mineral uniaksial. Melanjutkan putaran meja benda akan menyebabkan isogyre berpisah lagi – tetapi ke dalam kuadran yang berlawanan dari posisi mereka sebelumnya – kemudian bertemu lagi, kemudian berpisah lagi ke kuadran aslinya, dan seterusnya. Isogyre akan saling bersentuhan empat kali dalam satu putaran 360 derajat, dengan setiap kali bersentuhan berhubungan dengan salah satu posisi pemadaman yang terlihat dalam cahaya terpolarisasi silang normal.

Pemisahan maksimum antara isogyre terjadi ketika sayatan diputar tepat 45 derajat dari salah satu orientasi di mana isogyre bertemu. Titik di mana isogyre paling melengkung rapat mewakili posisi masing-masing dari dua sumbu optik yang ada untuk mineral biaksial, dan dengan demikian pemisahan maksimum antara dua kurva tersebut adalah diagnostik untuk sudut antara dua sumbu optik mineral tersebut. Sudut ini disebut sudut optik dan sering dinotasikan sebagai "2V". Dalam beberapa kasus, mengetahui sudut optik dapat menjadi alat diagnostik yang berguna untuk membedakan antara dua mineral yang jika tidak terlihat sangat mirip. Dalam kasus lain, 2V bervariasi dengan komposisi kimia dengan cara yang diketahui untuk mineral tertentu, dan nilai terukurnya dapat digunakan untuk memperkirakan rasio antar unsur dalam struktur kristal – misalnya, Fe/Mg dalam olivin. Namun, dalam kasus ini menjadi penting untuk juga memastikan tanda optik mineral (pada dasarnya, ini memberi tahu Anda bagaimana sudut optik diorientasikan terhadap keseluruhan indikatriks optik yang menggambarkan indeks bias mineral dalam 3D). Tanda optik dan sudut optik dapat ditentukan bersama dengan menggabungkan mikroskopi pola interferensi dengan penggunaan lempeng warna sensitif.

Di kedua sisi "pelana" yang dibentuk oleh isogyre, cincin warna bias rangkap berjalan secara konsentris mengelilingi dua bentuk seperti mata yang disebut melatop. Pita-pita terdekat berbentuk lingkaran, tetapi lebih jauh menjadi berbentuk buah pir dengan bagian sempit mengarah ke pelana. Pita-pita yang lebih besar mengelilingi pelana dan kedua melatop berbentuk angka 8.

Bagan Michel-Levy sering digunakan bersama dengan pola interferensi untuk menentukan informasi berguna yang membantu dalam identifikasi mineral.

Lihat pula

 Interferensi gelombang

Referensi

Kategori:Mineralogi optik
Kategori:Interferensi