Zusammenfassung
Die Geschichte der „Lehre vom Licht“ ist engstens mit der Entwicklung kristalloptischer Erfahrungen und Erkenntnisse verbunden. Ch. Huygens’ grundlegende Darstellung von der Ausbreitung des Lichtes nach Art einer Wellenbewegung (1690), seine beispielgebende Beschreibung und Deutung der Doppel-Brechung gingen vom Kalkspat aus. Am gleichen Material fand Malus (1808) die Transversalität der Lichtwellen (Polarisation), Erfahrungen, die dann A. Fresnel (1821) zu einer vollständigen Theorie über die Lichtausbreitung in Kristallen ausgestaltete. Diese Theorie war noch auf der Grundlage der elastischen Lichtäthertheorie ausgearbeitet worden. Sie hat sich jedoch in allen praktischen Einzelheiten bewährt, auch als man von der elastischen Lichttheorie zu der von Maxwell-Hertz (1888) begründeten und seither allgemein angenommenen elektromagnetischen Theorie der Lichtausbreitung überging. So kommt der Fresnelschen Theorie über die Lichtausbreitung im Kristall auch heute noch die volle Gültigkeit zu, wenn sich auch die Deutung der Grundlagen geändert hat.
1 Zur Ergänzung und Vertiefung sei auf die folgenden, grundlegenden Werke verwiesen: F. Becke: Optische Untersuchungsmethoden, Denkschr. d. Akad. d. Wiss. Wien 75 (1904); M. Berek: Mikroskopische Mineralbestimmung auf Grund der Universaldrehtischmethoden, Berlin 1924; C. Burri: Das Polarisationsmikroskop, Basel 1950; TH. Liebisch: Physikalische Kristallographie, Leipzig 1891; P. Niggli: Lehrbuch der Mineralogie, 3. Aufl., II, Berlin 1942; K. Przibram: Verfärbung und Lumineszenz, Wien 1953; M. Reinhard: Universaldrehtischmethoden, Basel 1931; F. Rinne und M. Berek: Anleitung zu optischen Untersuchungen mit dem Polarisationsmikroskop, 2. Aufl., Stuttgart 1953; H. Rosenbusch und E. A. Wülfing: Mikroskopische Physiographie der petrographisch wichtigen Mineralien, 5. Aufl., I/1, Stuttgart 1921/24; H. Schneiderhöhn: Erzmikroskopisches Praktikum, Stuttgart 1952; H. SchneiderhÖhn und P. Ramdohr: Lehrbuch der Erzmikroskopie I u. II, Berlin 1934; H. G. F. Winkler: Struktur und Eigenschaften der Kristalle, Göttingen 1950.
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Literatur
Zur Ergänzung und Vertiefung sei auf die folgenden, grundlegenden Werke verwiesen: F. Becke: Optische Untersuchungsmethoden, Denkschr. d. Akad. d. Wiss. Wien 75 (1904); M. Berek: Mikroskopische Mineralbestimmung auf Grund der Universaldrehtischmethoden, Berlin 1924; C. Burri: Das Polarisationsmikroskop, Basel 1950; TH. Liebisch: Physikalische Kristallographie, Leipzig 1891; P. Niggli: Lehrbuch der Mineralogie, 3. Aufl., II, Berlin 1942; K. Przibram: Verfärbung und Lumineszenz, Wien 1953; M. Reinhard: Unlversaldrehtischmethoden, Basel 1931; F. Rinne und M. Berek: Anleitung zu optischen Untersuchungen mit dem Polarisationsmikroskop, 2. Aufl., Stuttgart 1953; H. Rosenbusch und E. A. WöLfing: Mikroskopische Physiographie der petrographisch wichtigen Mineralien, 5. Aufl., I/1, Stuttgart 1921/24; H. SchneiderhöIin: Erzmikroskopisches Praktikum, Stuttgart 1952; H. Schneidef,HÖHN und P. Ramdohr: Lehrbuch der Erzmikroskopie I u. II, Berlin 1934; H. G. F. Winkler: Struktur und Eigenschaften der Kristalle, Göttingen 1950.
Ein einfacher Versuch macht das deutlich. Füllt man in einem „Newton-sehen Farbenglas“ den ringförmigen Hohlraum zwischen der Plankonvexlinse und Glasplatte mit Wasser statt mit Luft, so rücken bei gleicher Lichtart (z. B. Na-Licht) die Dunkelstreifen (vgl. „Interferenzfarben” S. 241 ff.) näher zusammen, d. h. das A ist kleiner geworden.
Heute wird fast allgemein diese metrische Angström-Einheit verwendet. 1 „bisherige“ A = 1 x X = 1,00202. 10–8 cm = 1,00202 „metrische” A.
Änderungen der Farben („Verfärbung“) durch verschiedene Arten von Bestrahlung s. S. 335.
Meyrowitz: Am. Min. 36 (1951) und 37 (1952).
Unter Berücksichtigung der Doppelbrechungsverhältnisse bei den Plagioklasen läßt sich im Vergleich mit dem doppelbrechenden Quarz die Unterscheidung der einzelnen Plagioklasmischungen durch die BEcxasche Lichtlinie sehr weit treiben (Rosenbusch-Wslfing nach Becke).
Häufig werden auch die Zeichen a und c verwendet, doch geben die oben verwendeten griechischen Buchstaben weniger Anlaß zu Verwechslungen. Am richtigsten wäre die Bezeichnung na (na’) und n y (ny), doch ist diese Schreibweise etwas umständlich.
Das von den sog. „Meeren“ des Mondes reflektierte Licht hat einen Polarisationswinkel von 56° 43’, ähnlich wie bei Glas oder Obsidian, keinesfalls aber wie bei Eis.
Griechisch = Schattenläufer. Es handelt sich um die Konstruktion von Auslöschungskurven (vgl. Becke, S. 75).
Die beiden Formen der konischen Refraktion sind nur schwer sichtbar zu machen und bleiben praktisch ohne Bedeutung, da der Richtungsunterschied von Strahlen- und Wellenachse meist nur wenige Minuten beträgt.
Die Formel bezieht sich immer auf einen Winkel 2 V um y herum!
Umgekehrt läßt sich aus der Auslöschung in einer kristallographisch bekannten Fläche und bekannter Lage der Achsenebene und von y die Größe des Achsenwinkels 2 Vy ableiten [Tertscr: Tschermaks•Min. Petr. Mitt. (3. Folge) I (1948)].
Kugelellipsen“ sind Kurven, die man auf der Kugeloberfläche unter Verwendung der Summe von Bogenstücken gegenüber zwei gegebenen Polen (Brennpunkten) (A1 P und A2 P in Abb. 312) genau so erhält wie gewöhnliche Ellipsen in der Ebene: Summe der Bogen (Abstände) zu den Brennpunkten ist eine konstante Größe (gleich der großen Achse).
Es ist sehr vorteilhaft, sich mit kleinen Holzkugeln oder einfärbigen Gummibällen Skiodromenmodelle anzufertigen.
Man erinnere sich, daß Lichtgeschwindigkeit (e) und Brechbarkeit (e) zueinander gewissermaßen reziprok sind. Ist also die Geschwindigkeitsfläche des außerordentlichen Strahles bei negativen Kristallen ein umgeschriebenes Ellipsoid, so ist die Fläche der Brechungsquotienten (e’) ein eingeschriebenes Ellipsoid.
Gelegentlich ist auch die Möglichkeit geboten, den oberen Polarisator (und manchmal auch den unteren) um bestimmte Winkelgrade zu verdrehen.
Manchmal ist keine Dunkelstellung zu erzielen, weil mehrere Körner oder Teile eines Zwillings mit verschiedener Orientierung übereinander liegen. Solche Fälle sind für Bestimmungen natürlich gänzlich unbrauchbar.
A. Ehringiiaus: Z. Krist. 76 (1931) und 98 (1938).
Heidelberger Beiträge 2 (1949). Ein der Ermittlung der Doppelbrechung bei Verwendung des Berek-Kompensators dienendes Nomogramm s. bei W. E. TRÖGer: Tabellen zur oatischen Bestimmung. Stuttgart 1952.
Das wäre nur dann ganz richtig, wenn die beiden Minerale gleiche Härte besäßen. 1st das nicht der Fall, dann schleift sich das weichere Mineral muldenförmig aus, das härtere ragt narbig hervor, die Dicke ist also etwas verschieden (vgl. S. 327).
V. Arshinov vereinfacht die Apparatur dadurch, daß er eine massive Glashalbkugel, die den Objektträger und das obere Glassegment trägt, in eine sphärische Schale gleicher Krümmung, die auch gleichzeitig zur Regelung der Beleuchtung dient, beweglich einbettet. V. Arshinov: Primenenie nakloniaeinuch stolikov-gemispher dlia rabotu po Fedorowskomu metodu (nur russisch, Moskau 1952 ).
Zbl. Min. 1939, 177 ff.
Fortschr. Min. 25, 215 ff. (1941).
R. Mosebach [Heidelberger Beiträge 2 (1950)] zeigt, daß sich mit Hilfe des Drehtisches Achsenwinkel und mittlere Brechbarkeit (/3) bestimmen lassen, wenn in einem Dünnschliff Mineralkörner so orientiert sind, daß der scheinbare Winkel 2 S (gegen das Glassegment gemessen!) sowohl um die spitze wie um die stumpfe Mittellinie meßbar ist.
Schweizer. Min. Petr. M. 27 (1947) und 28 (1948) (Tinzenit).
Mit der „Äquivalentbrennweite“ als Radius.
Die BEcxEsche Weiterbehandlung setzt die Verwendung eines Zeichentisches voraus, kommt aber gerade damit in die unsicheren „Quadranten“-Felder. Das Schraubenmikrometerokular vermeidet diese Fehlerquelle und liefert darum genauere Ergebnisse (vgl. Tertsci: Zbl. f. Min. Abt. A, 1940, 166 ).
Bekanntlich gab die Nachahmung des optischen Drehvermögens des Quarzes durch die „Glimmertreppe” Sohncke den Anlaß zu seiner Strukturvorstellung der „regelmäßigen Punktsysteme“ bzw. zur Aufstellung des Begriffes der Schraubenachse (vgl. S. 147).
N. J. Mh. 1945, 100.
Ausführliche Darstellung siehe besonders bei H. SchneiderhöHN (Erzmikroskopisches Praktikum, 1952), wie auch bei SchneiderhÖHN - Ramdohr und Rinne - Berek.
Wird in einem anderen Einbettungsmittel, nicht in Luft, gearbeitet (z. B. bei Verwendung von Immersionsölen), dann gilt natürlich der relative Brechungsquotient des Körpers gegen das Einbettungsmittel, also: R = (n — N)2/ (n + N)2.
Reflexionsversuche an einer Spaltplatte von Kalkspat ergeben z. B. deutliche „Bireflexion“, obwohl hier von einer wesentlichen Größe oder gar Verschiedenheit der k-Werte keine Rede ist. Kalkspat ist doch nicht pleochroitisch! Es kann also das Reflexionsvermögen auch für durchsichtige Minerale im Anschliff diagnostisch von besonderer Bedeutung werden. Das Auseinanderhalten nahe verwandter Minerale gelingt damit oft leichter als mit den normalen Dünnschliffmethoden (H. Meixner, vgl. dazu dessen Nomogramm bei SciineiderhÖHN).
Diese Formeln gelten eigentlich genau nur für jene Richtungen, in denen das eindringende Licht linear-polarisierte Strahlen zeigt, bzw. Schwingungen mit langgestreckter Ellipse. Die genaue, für alle Fälle gültige Formulierung gab Berek 1937.
In dünnsten Schichten wird bekanntlich Gold für Grün durchlässig (vgl. S. 240). Bei Gold-Silber-Legierungen ändert sich das Reflexionsvermögen stetig wenn auch nicht linear, besonders für Grün mit dem Prozentgehalt der Legierung (vgl. dazu das Diagramm bei SchneiderhÖHN - Randohr, II).
Alles für die ordentliche Welle gemessen.
Die in der Mineralogie makroskopisch vielverwendete „Ritzhärte“ kann auch bei Anschliffen im Erzmikroskop mit einem „Mikrosklerometer” beobachtet und gemessen werden (S. B. Talmage, 1925), hat aber diagnostisch keine besondere Bedeutung erlangt.
Streut man grobes Kalkspat- oder Flußspat-Pulver im dunklen Raum auf eine heiße, nicht glühende Metallplatte, so läßt sich nach kurzer Zeit das Aufleuchten beobachten.
Zumeist wird ultraviolettes Licht verhältnismäßig langwelliger Natur dazu verwendet (2 — 3660 A), doch kommt, besonders im Bergbau, in letzter Zeit immer häufiger kurzwelliges Ultraviolettlicht mit 2 2540 A zur Verwendung.
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Raaz, F., Tertsch, H. (1958). Kristalloptik. In: Einführung in die geometrische und physikalische Kristallographie und in deren Arbeitsmethoden. Springer, Vienna. https://doi.org/10.1007/978-3-7091-4762-7_7
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