O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta'lim vazirligi toshkent davlat texnika universiteti

2 - LABORATORIYA ISHI

MA’DAN MINERALLARINING QAYTARISH QOBILIYATINI ETALON MINERALLARDA KUZATISH
Ishning maqsadi: Ma’danli minerallarning nur qaytarish qobiliyatini aniqlash, etalon minerallarning qaytarish qobiliyati bilan tanishish, qo‘shqaytarish va anizotropiya. Qaytarish va sinish ko‘rsatkichlarining o‘zaro nisbati. Qaytarish qobiliyatini aniqlash usullari.

Nazariy asoslar: Minerallarning nur qaytarish qobiliyati deb silliqlangan yuzaga tushayotgan nurning ma’lum qisminining qaytishiga aytiladi. Minerallarning tabiiy yuzasidan qaytayotgan nur mineral yaltiroqligi deyiladi. Qaytarish qobiliyati o‘zaro chegaralangan ikki muhitdan tashkil topgan moddiy tuzilmaga bog‘liq bo‘lib, u sindirish ko‘rsatkichi funksiyasi va yutilish koeffitsientidan iborat bo‘ladi.

Qaytarish qobiliyati mineragrafiyada minerallarning asosiy diagnostik belgilaridan hisoblanadi, u raqamlar kattaligida o‘lchanadi. Bu kattalik R – nur qaytarish koeffitsienti, qaytayotgan nurning zichligi Ir ning tushayotgan nurning zichligi Ii ga nisbatini xarakterlaydi:

Qaytarish qobiliyati sindirish ko‘rsatkichi bilan uzviy aloqada bo‘ladi. Shuning uchun shaffof muhitning jilolangan yuzasiga nur tushayotgandagi qaytarish qobiliyati Frenel formulasi orqali quyidagicha ifodalanadi:

;

Bu yerda: R – qaytarish qobiliyati, n – sindirish ko‘rsatkichi, 1 – havoning sindirish ko‘rsatkichi.

Agar tekshirish immersion suyuqlik yordamida bajarilsa, u holda formulaga shu suyuqlikning sindirish ko‘rsatkichi kirgiziladi:

;

Bu yerda: R_i – immersion muhitdagi qaytarish.

Shaffof bo‘lmagan (absorbtsion, ya’ni nurni yutuvchi) izotrop minerallarning havodagi qaytarish koeffitsienti (R) quyidagi Ber formulasida hisoblanadi:

.

Bu yerda: absorbtsiya koeffitsienti K=n , n – sindirish ko‘rsatkichi, – absorbtsiya(nurni yutish) ko‘rsatkichi.

Agar shaffof bo‘lmagan (absorbtsion, ya’ni nurni yutuvchi) izotrop minerallarning qaytarish koeffitsienti (R_i) sindirish ko‘rsatkichi N ga teng bo‘lgan muhit (masalan, kedr yog‘i yoki glitserin kabi immersion suyuqliklar) bilan chegarada aniqlansa, Ber formulasi quyidagicha ko‘rinish oladi:

Keltirilgan tenglamalar ma’danlar mikroskopiyasining fundamental tenglamalari hisoblanadi.

Ma’lumki, o‘rta va past tabaqa singoniyalariga mansub minerallar anizotrop xususiyatga ega bo‘ladi, ya’ni ularning xususiyatlari kristalldagi yo‘nalishlarga bog‘liq.

Geksogonal, tetragonal va trigonal singoniya minerallari optik bir o‘qli hisoblanadi va ikkita asosiy sindirish ko‘rsatkichiga ega: n_a– an’anaviy va n_n– noan’anaviy nurlar uchun. Rombik, monoklin va triklin singoniya minerallari optik ikki o‘qli hisoblanadi va uchta asosiy sindirish ko‘rsatkichiga ega. Kuchsiz nur yutadigan bir o‘qli kristallar uchun nurqaytarish qobiliyati mos ravishda an’anaviy va noan’anaviy nurlarning sindirish ko‘rsatkichlari n_a va n_n bilan bog‘liq.

; .

Optik ikki o‘qli kristallarda uchta asosiy sindirish ko‘rsatkichi n_g , n_m , n_p va ularga funksional bog‘langan asosiy nurqaytarish ko‘rsatkichlari R_g , R_m va R_p yoki R₁ , R₂ va R₃ ajratiladi.

Shunday qilib, bir o‘qli nuryutuvchi kristallar uchun Ber formulasi qo‘llanganda, quyidagi o‘zaro bog‘lanishga ega bo‘lgan optik ko‘rsatkichlar – sindirish ko‘rsatkichlari (n_a va n_n) absorbtsiya (yutish) koeffitsienti (K) va qaytarish ko‘rsatkichlari (R_a va R_n) asosiy ko‘rsatkichlar hisoblanadi:

;

.

Bu kattaliklar orasidagi farq, ya’ni qo‘shqaytarish deb ataladi.

Ikki o‘qli minerallar uchun ham xuddi yuqoridagidek, optik konstantalar quyidagi tenglamalar bilan ifodalanishi mumkin:

;

;

.

Ikki o‘qli kristallning maksimal qo‘shqaytarish ko‘rsatkichi sifatida ifodasi aytiladi. Bundan tashqari va ko‘rsatkichlar mavjud. Maksimal qo‘shqaytarish eng muhim diagnostik ko‘rsatkich hisoblanadi.

Shunday qilib, past singoniya kristallarida turli qaytarishli uchta asosiy kesim bo‘ladi. Asosiy qaytarish ko‘rsatkichlari R₁, R₂, R₃ faqat qat’iy yo‘naltirilgan kesimlar borligida yoki ko‘psonli turli yo‘nalishli kesimlar uchun aniqlangan ko‘rsatkichlarni statistik xisoblash orqali aniqlanadi. Shuning uchun ixtiyoriy kesimdagi eng kichik va eng katta qaytarish ko‘rsatkichlari R₁ va R₃ orqali belgilanadi. Bir o‘qli va ikki o‘qli kristallarning qo‘shqaytarish ko‘rsatkichlarini I.S.Volinskiy taklif etgan quyidagi tenglama bo‘yicha xisoblangan nisbiy kattalik orqali ifodalash ham mumkin:

yoki

Masalan: sfalerit uchun R = 0,17 yoki 17%; galenit uchun R = 0,43 yoki 43%.