مخطط ألوان التداخل

في علم المعادن البصري ، يُعدّ مخطط ألوان التداخل ، المعروف أيضًا بمخطط ميشيل-ليفي ، أداةً طوّرها أوغست ميشيل-ليفي لتحديد المعادن في الشرائح الرقيقة باستخدام المجهر البتروغرافي . وبمعرفة سُمك الشريحة الرقيقة، تظهر المعادن بألوان محددة يمكن التنبؤ بها في الضوء المستقطب المتقاطع ، ويساعد هذا المخطط في تحديدها. وتنتج هذه الألوان عن اختلاف سرعة الأشعة السريعة والبطيئة، وهي ظاهرة تُعرف أيضًا بالانكسار المزدوج .

عند استخدام المخطط، من المهم تذكر هذه النصائح:

• لا يمكن تحديد المعادن المتجانسة والمعتمة (المعدنية) بهذه الطريقة.
• يجب تدوير منصة المجهر حتى يتم العثور على أقصى لون، وبالتالي، أقصى انكسار مزدوج.
• قد لا يُظهر كل معدن، تبعًا لاتجاهه، أقصى انكسار ضوئي. من المهم أخذ عينات من عدد من المعادن المتشابهة للحصول على أفضل قيمة للانكسار الضوئي.
• يمكن أن تبدو المعادن أحادية المحور متجانسة الخواص (دائمًا منقرضة) إذا تم قطع المعدن بشكل عمودي على المحور البصري (يمكن الكشف عن هذه الحالة من خلال نمط التداخل المخروطي ).

عندما يمر الضوء المستقطب عبر عينة ثنائية الانكسار، يتغير فرق الطور بين الاتجاهين السريع والبطيء بتغير سمك العينة وطول موجة الضوء المستخدم. ويُعرَّف فرق المسار البصري (opd) على النحو التالي: ${\displaystyle {opd}=\Delta \,n\cdot t}$، حيث t هو سمك العينة.

وهذا بدوره يؤدي إلى فرق في الطور بين الضوء المار في اتجاهي الاهتزاز لـ${\displaystyle \delta \,=2\pi \,(\Delta \,n\cdot t/\lambda \,)}$على سبيل المثال، إذا كان فرق المسار البصري هو${\displaystyle \lambda \,/2}$إذن، سيكون فرق الطور هو${\displaystyle \pi }$وبالتالي، سيكون الاستقطاب عموديًا على الاستقطاب الأصلي، مما يؤدي إلى مرور كل الضوء عبر المحلل في حالة الاستقطابات المتعامدة. إذا كان فرق المسار البصري${\displaystyle {n}\cdot \lambda \,}$إذن، سيكون فرق الطور هو${\displaystyle 2{n}\cdot \pi }$وبالتالي، سيكون الاستقطاب موازياً للاستقطاب الأصلي. وهذا يعني أنه لن يتمكن أي ضوء من المرور عبر المحلل لأنه أصبح الآن عمودياً عليه.

يظهر مخطط ميشيل-ليفي (نسبةً إلى أوغست ميشيل-ليفي ) عند تمرير ضوء أبيض مستقطب عبر عينة ثنائية الانكسار. إذا كانت العينة ذات سُمك منتظم، فإن طول موجة واحد فقط سيُحقق الشرط المذكور أعلاه، وسيكون عموديًا على اتجاه المحلل. هذا يعني أنه بدلًا من رؤية ضوء متعدد الألوان على المحلل، سيتم حجب طول موجة واحد. يمكن استخدام هذه المعلومة بعدة طرق:

• إذا كانت قيمة الانكسار المزدوج معروفة، فإنه يمكن تحديد سمك العينة، t.
• إذا كانت السماكة معروفة، فيمكن تحديد الانكسار المزدوج للعينة

كلما زاد فرق المسار البصري، زاد احتمال فقدان المزيد من أطوال موجات الضوء من الطيف. ينتج عن ذلك ظهور اللون باهتًا، ويصبح من الصعب تحديد خصائص العينة. مع ذلك، لا يحدث هذا إلا عندما تكون العينة سميكة نسبيًا مقارنةً بطول موجة الضوء.

• مقارنة بين تقنيات الإضاءة الخلفية المستخدمة لتوليد التباين في عينة من ورق المناديل ، والتي تتكون من طبقة عشوائية من ألياف السليلوز النقية . 1.559 ميكرومتر/بكسل.
• 
  الإضاءة المستقطبة المتقاطعة، تباين العينة ناتج عن دوران الضوء المستقطب عبر العينة.
• 
  في الإضاءة الساطعة ، يأتي تباين العينة من امتصاص الضوء في العينة.
• 
  في الإضاءة ذات المجال المظلم ، يأتي تباين العينة من الضوء المتناثر بواسطة العينة.
• 
  في إضاءة التباين الطوري ، يأتي تباين العينة من تداخل أطوال المسارات المختلفة للضوء عبر العينة.

• نيس، دبليو دي، 1991، مقدمة في علم المعادن البصرية، الطبعة الثانية.

• مخطط توضيحي من Webmineral
• مخطط ألوان التداخل التفاعلي القائم على لغة جافا