¡Descarga Óptica Cristalográfica: Propiedades de la Luz y Cristales y más Apuntes en PDF de Materiales solo en Docsity! TEMA 9:CRISTALOGRAFÍA ÓPTICA. La luz son vibraciones armónicas caracterizado por: Longitud de onda: es la distancia entre dos puntos consecutivos de igual valor y dirección () Amplitud: es el máximo desplazamiento de la vibración a ambos lados de la posición de equilibrio. (A) Velocidad: espacio recorrido/ unidad de tiempo (V) Frecuencia: (V) número de ondas que pasan por un punto en un segundo. Es inversamente proporcional a la longitud de onda Las vibraciones armónicas tienen una longitud de onda entre 360m y 770m que pertenece a la luz visible. Es la luz blanca, es una mezcla. Luz monocromática: está constituida por vibraciones de igual longitud de onda. Aquellas que están restringidas a una sola dirección, en el espacio, se le llama luz polarizada. La no polarizada viene representad por una especie de canoas, si le intercalamos una placa polarizada, está solo deja pasar vibraciones en una sola dirección. Cada onda vibra en torno a una recta que marca la dirección de propagación de dicha onda, llamado rayo luminoso. Las direcciones de propagación forman ángulos de 90º con el rayo luminoso. Hay dos direcciones, una de propagación y en torno a ella está la dirección de vibración. Todas las vibraciones que parten de un foco luminoso, se propagan en todas las direcciones posibles. A través de determinados mecanismos se pueden aislar haces de luz, donde sus direcciones coincidan paralelas. O que se corten en un punto son convergentes Reflexión. Cuando un rayo de luz incide sobre un cuerpo no opaco, una parte de esta luz se refleja en el aire. Si llamamos i al ángulo formado por la perpendicular a la superficie y el rayo luminoso y al que forma el rayo reflejado en dicha normal. Las leyes de la reflexión dicen: el ángulo de incidencia, es igual al ángulo de reflexión: Los rayos incidentes y reflejados, se encuentran sobre el mismo plano. Cuando la luz penetra en un vidrio, forman el rayo reflectado, que cambia de dirección (se dobla) y estas direcciones vienen relacionada por la ley de Snellius: la relación entre el seno del ángulo incidente y el seno del ángulo reflejado es una constante índice de reflexión. Sen i / sen r = n Estudios posteriores dicen que este índice es igual al cociente, entre la velocidad en el aire partido de la velocidad en el cuerpo. La mayoría de los sólidos tienen un índice de: y va a depender de su composición y estructura cristalina. 1 En los gases, líquidos y amorfos y aquellos que cristalizan en el sistema cúbico, la velocidad de propagación es igual en todas las direcciones. Su índice también es igual. Estas sustancias son ópticamente isótropas. Aquellos que cristalizan en el resto de los sistemas, la velocidad de propagación varía con su dirección de vibración y son ópticamente anisótropas. En estas últimas se produce el fenómeno de la doble reflacción: si un rayo incide sobre superficie se producen dos rayos reflactados ( se desdobla) Ej: calcita. Esos rayos son: PO: rayo ordinario, sigue la ley de Snell, vibra perpendicular al plano que contienen al eje ternario. PE: rayo extraordinario, no sigue el comportamiento esperado por la ley de Snell. Su dirección de vibración está contenida en el plano que contiene al eje ternario. A cada rayo le corresponde una imagen. En estas sustancias al cambiar la dirección de vibración va a variar el índice de refracción ( dos velocidades distintas) Birrefringencia: es la diferencia entre los dos índices. Siendo un valor tan pequeño que a veces es inobservable. En la calcita transparente este valor es de 0'17 (valor alto) y por eso son observable las dos imágenes. Con el índice de refracción y la estructura cristalina podemos hablar de la indicatriz óptica, que es la figura que resulta de dibujar en el cristal rectas que parten del centro del cristal, en todas las direcciones, siendo su longitud proporcional a los índices de refracción que corresponden a las distintas direcciones. Dando lugar a una superficie distinta en cada caso: Sustancia isótropa: obtenemos una esfera. Sustancia anisótropa: − sustancia que cristaliza en el sistema trigonal, tetragonal y hexagonal, cuya indicatriz óptica es una elipse de dos ejes. La dirección de propagación paralela al eje, será perpendicular a la dirección de vibración que es paralela a la sección circular. La sección perpendicular al eje será siempre isotrópica. La dirección de isotropía se dice que es el eje óptico de estos cristales. Estos cristales se denominan Uniaxicos. − Sustancias que cristalizan en el sistema monoclínico, triclínico y rómbico ( los tres parámetros unidad distintos) la indicatriz óptica será una elipsoide de tres ejes, con tres índices diferentes. Tenemos dos direcciones de isotropía paralelos, dos ejes ópticos. Estos cristales se denominan Biaxicos. La dirección de la indicatriz óptica en un cristal se relaciona con la simetría, en los cristales Uniaxicos, el eje óptico coincide con el eje ternario, senario o cuaternario. En los cristales Biaxicos, estos ejes coinciden con los tres ejes del cristal. En el sistema rómbico coinciden con los tres ejes cristalográficos. De ahí que exista una estructura relacionada entre índices de refracción y la estructura cristalina; utilizándolos para determinar el sistema cristalino al que pertenece. 2
