Kodėl kai kurie mineralai žėri?
Trumpas atsakymas: Kai kurie mineralai žėri, nes siunčia šviesą atgal ryškiais blyksniais. Taip atsitinka, kai šviesa atsitrenkia į lygius kristalų paviršius, mažyčius atspindinčius gabalėlius arba specialias vidines struktūras, kurios lenkia ir skaido šviesą.
Ką tai reiškia?
Mineralai sudaryti iš kristalų. Kai kurie kristalai turi plokščius, blizgančius paviršius, kurie veikia kaip mažyčiai veidrodėliai. Kai šviesa krinta į šiuos paviršius, ji atsispindi viena ryškia kryptimi.
Dėl to maži ryškios šviesos taškeliai matomi kaip spindesys. Kitų mineralų viduje yra daug mažyčių plokštelių arba dalelių. Kiekvienas gabalėlis atspindi šiek tiek šviesos, todėl visa uoliena atrodo blizganti.
Kai kurie mineralai lenkia arba skaido šviesą, todėl spindesyje matote spalvas, o ne paprastą baltą šviesą. Tiksli išvaizda priklauso nuo mineralo formos ir to, kaip jis sąveikauja su šviesa (ją atšokinėja, lenkia arba išsklaido). Kuo švaresnė ir lygesnė paviršius, tuo stipresnis paprastai būna spindesys.
Mokslinis paaiškinimas
Įvardyti dėsniai / principai: Pagrindinis mineralų spindesį sukeliantis efektas yra veidrodinis atspindys.
Veidrodinis atspindys įvyksta, kai šviesa krinta į lygų paviršių ir atsispindi vienu kampu, kaip veidrodyje. Plokšti kristalų paviršiai ir metaliniai intarpai sukuria stiprius veidrodinius atspindžius ir ryškius paryškinimus. Kiti optiniai efektai taip pat prisideda prie spindesio.
Dispersija skaido baltą šviesą į spalvas ir sukelia „ugnį“ brangakmeniuose, tokiuose kaip deimantas. Visiškas vidinis atspindys sulaiko ir nukreipia šviesą skaidrių kristalų viduje, padidindamas spindesį. Mažytės, plokštelinės struktūros arba šiurkščios mikrofasetos sukelia daug mažų atspindžių; mineraluose, tokiuose kaip žėrutis, tai vadinama Šilerio atspindžiu arba blizgučiais.
Kai kurie spindesio efektai atsiranda dėl šviesos interferencijos ir difrakcijos mažytėse pasikartojančiose struktūrose, pavyzdžiui, opalo spalvų žaismas. Visi šie efektai priklauso nuo paviršiaus lygumo, kristalo orientacijos ir mineralo lūžio rodiklio.
Kaip mes tai žinome: mokslininkai stebi mineralus mikroskopais, matuoja šviesos atspindį ir spektrus instrumentais ir lygina laboratorijoje užaugintus mėginius su natūraliais. Šie bandymai rodo, kurie optiniai dėsniai kontroliuoja spindesį.
Kasdieniai pavyzdžiai
- Deimantas: žiba ryškia balta šviesa ir spalvota ugnimi, sklindančia išsklaidžius.
- Žėrutis: ploni lakštai atspindi šviesą ir sukuria blizgantį blizgesį, vadinamą šileriu.
- Piritas (kvailio auksas): metaliniai paviršiai suteikia stiprų veidrodinį spindesį.
- Kvarco kristalai: plokšti kristalų paviršiai sukuria aiškius veidrodinius blyksnius.
- Opalas: mažytės silicio dioksido sferos išsklaido šviesą ir sukuria spalvingą spalvų žaismą.
Praktinis bandymas
Šviesos nukreipimas į paviršius
Sauga: Nešvieskite žibintuvėlio niekam į akis.
Priemonės
- mažas plokščias veidrodėlis
- lygus akmuo arba akmenukas
- šiurkštus akmuo
- žibintuvėlis
Žingsniai
- Padėkite veidrodėlį ant stalo ir pašvieskite žibintuvėliu kampu į jį.
- Pajudinkite veidrodėlį ir atkreipkite dėmesį į vieną ryškų atsispindėjusį spindulį, kuris seka kampą.
- Paskleiskite šviesą į lygų akmenį ir palyginkite ryškią dėmę su veidrodžiu.
- Paskleiskite šviesą į šiurkštų akmenį ir ieškokite daug blankių, išsklaidytų atspindžių. Ką tai rodo: Lygūs, plokšti paviršiai atspindi šviesą į ryškias dėmes (blizgesį), o šiurkštūs paviršiai išsklaido šviesą ir atrodo blankiai.
Svarbūs žodžiai
- Veidrodinis atspindys: šviesa, atsispindinti nuo lygaus paviršiaus vienu kampu, kaip veidrodis.
- Blizgesys: bendras mineralo atspindėjimo būdas (metalinis, stiklinis, matinis).
- Skilimas: mineralo lūžimo būdas plokščiomis plokštumomis, dažnai sudarant lygius paviršius.
- Dispersija: baltos šviesos skaidymas į spalvas, kai kiekvienos spalvos šviesa krypsta skirtingai.
Trumpi klausimai
Ar visi blizgantys mineralai žėri?
Ne. Kai kurie yra blizgūs, bet neskleidžia ryškių blyksnių, nes jų paviršiai yra per šiurkštūs arba šviesa yra išsklaidyta.
Ar žėrėjimas yra tas pats, kas spalva?
Ne visada – žėrėjimas yra susijęs su ryškiais blyksniais; dispersija arba difrakcija gali suteikti tiems blyksniams spalvos.
Ar žmogaus sukurti akmenys gali žėrėti kaip natūralūs?
Taip. Šlifuoti ir poliruoti sintetiniai brangakmeniai gali labai žėrėti, nes jie pagaminti su lygiais paviršiais ir teisingais kampais.
Ar poliruojant uolieną ji žėrės?
Dažnai taip – poliravimas išlygina paviršių, todėl jis labiau atspindi šviesą ir gali padidinti žėrėjimą.