Un patrón de interferencia conoscópico o figura de interferencia es un patrón de colores birrefringentes atravesados por bandas oscuras (o isogiros ), que se puede producir utilizando un microscopio petrográfico geológico con el fin de identificar minerales e investigar sus propiedades ópticas y químicas . Las figuras se producen por interferencia óptica cuando los rayos de luz divergentes viajan a través de una sustancia ópticamente no isotrópica, es decir, una en la que el índice de refracción de la sustancia varía en diferentes direcciones dentro de ella. La figura puede considerarse como un "mapa" de cómo variaría la birrefringencia de un mineral con un ángulo de visión alejado de la perpendicular a la diapositiva , donde el color central es la birrefringencia vista mirando hacia abajo, y los colores más alejados del centro son equivalentes. para ver el mineral en ángulos cada vez mayores desde la perpendicular. Las bandas oscuras corresponden a posiciones donde se vería la extinción óptica (isotropía aparente). En otras palabras, la figura de interferencia presenta todos los colores de birrefringencia posibles para el mineral a la vez.
Ver la figura de interferencia es una forma infalible de determinar si un mineral es ópticamente uniaxial o biaxial. Si la figura está alineada correctamente, el uso de una placa de tinte sensible junto con el microscopio permite al usuario determinar el signo óptico mineral y el ángulo óptico .
En mineralogía óptica , a menudo se utilizan un microscopio petrográfico y luz de polarización cruzada para ver el patrón de interferencia. La sección delgada que contiene el mineral a investigar se coloca en la platina del microscopio , encima de un polarizador lineal , pero con un segundo (el "analizador") entre la lente objetivo y el ocular . El condensador del microscopio se acerca debajo de la muestra para producir una amplia divergencia de rayos polarizados a través de un pequeño punto, y la intensidad de la luz aumenta tanto como sea posible (por ejemplo, encendiendo la bombilla y abriendo el diafragma). Generalmente se utiliza una lente de objetivo de alta potencia. Esto maximiza el ángulo sólido subtendido por la lente y, por tanto, la variación angular de la luz interceptada, y también aumenta la probabilidad de que solo se vea un cristal en un momento dado.
Para ver la figura, los rayos de luz que salen del microscopio deben salir más o menos paralelos. Por lo general, esto se logra sacando el ocular por completo (si es posible) o colocando una lente Bertrand (Emile Bertrand, 1878) entre la lente objetivo y el ocular.
En principio, cualquier sección de cristal puede producir un patrón de interferencia. Sin embargo, en la práctica, sólo unas pocas orientaciones cristalográficas diferentes son 1. convenientes de identificar, para permitir que se produzca una figura y 2. capaces de producir información confiable sobre las propiedades del cristal. Normalmente, la orientación más útil y más fácil de obtener es mirar hacia abajo el eje óptico de una sección de cristal, lo que produce una figura denominada figura del eje óptico (ver más abajo). Estas orientaciones de cristales se pueden encontrar en secciones delgadas buscando cortes a través de minerales que no son isotrópicos pero que, sin embargo, aparecen uniformemente negros o gris muy oscuro bajo luz normal de polarización cruzada en todos los ángulos del escenario (es decir, están " extintos "). Si está lejos de mirar hacia abajo de un eje óptico, se puede ver la figura de un destello : un color de birrefringencia de orden superior, interrumpido cuatro veces cuando el escenario gira 360 grados por "destellos" de negro que recorren el campo de visión.
Una figura de interferencia producida mirando hacia abajo o cerca del eje óptico de un mineral uniaxial mostrará una característica forma de cruz "maltesa" en sus isogiras. Si mira perfectamente hacia abajo por el eje óptico, el patrón permanecerá completamente sin cambios a medida que gire el escenario. Sin embargo, si el ángulo de visión está ligeramente alejado del eje óptico, el centro de la cruz girará/orbitará alrededor del punto central a medida que se gira el escenario. La forma de la cruz permanecerá constante a medida que se mueve.
La figura del eje óptico de un mineral biaxial es más compleja. Serán visibles una o dos isogiras curvas (a veces llamadas "pinceles"), una de las cuales tendrá su punto de máxima curvatura perfectamente centrado. (La figura muestra un ejemplo con una sola isogira visible). Si hay dos isogiras visibles, se colocarán espalda con espalda. Girar el escenario hará que las isogiras se muevan y cambien de forma sorprendentemente: moviéndose desde una posición donde las isogiras se curvan suavemente y están ampliamente separadas en su punto más cercano, y luego gradualmente se vuelven más curvadas/cuadradas en sus puntos medios a medida que se acercan entre sí (una segunda isogira que aparece fuera del campo de visión si antes estaba ausente), luego se fusiona para formar un patrón de cruz de Malta muy parecido al de un mineral uniaxial. Continuar girando el escenario hará que las isogiras se separen nuevamente, pero en los cuadrantes opuestos a donde estaban anteriormente, luego se reunirán nuevamente, luego se separarán nuevamente en sus cuadrantes originales, y así sucesivamente. Las isogiras se tocarán cuatro veces en una revolución de 360 grados, correspondiendo cada vez a una de las posiciones de extinción vistas en luz normal con polarización cruzada.
La separación máxima entre isogiras ocurre cuando el portaobjetos se gira exactamente 45 grados desde una de las orientaciones donde se unen las isogiras. El punto donde las isogiras están más curvadas representa la posición de cada uno de los dos ejes ópticos presentes para un mineral biaxial y, por lo tanto, la separación máxima entre las dos curvas es un diagnóstico del ángulo entre los dos ejes ópticos del mineral. Este ángulo se llama ángulo óptico y a menudo se indica como "2V" . En algunos casos, conocer el ángulo óptico puede ser una herramienta de diagnóstico útil para discriminar entre dos minerales que, por lo demás, parecen muy similares. En otros casos, 2V varía con la composición química de una manera conocida para un mineral determinado, y su valor medido puede usarse para estimar relaciones entre elementos en la estructura cristalina (por ejemplo, Fe/Mg en olivinos ). Sin embargo, en estos casos es importante estar seguro también del signo óptico del mineral (esencialmente, esto indica cómo está orientado el ángulo óptico con respecto a toda la indicatriz óptica que describe los índices de refracción del mineral en 3D). El signo óptico y el ángulo óptico se pueden determinar juntos combinando microscopía de patrón de interferencia con el uso de una placa de tinte sensible .
A cada lado de la "silla de montar" formada por las isógiras, anillos de color birrefringentes corren concéntricamente alrededor de dos formas parecidas a ojos llamadas melatopos . Las bandas más cercanas son círculos, pero las más alejadas adquieren forma de pera con la parte estrecha apuntando hacia la silla. Las bandas más grandes que rodean la silla y ambos melatopos tienen forma de 8. [1]
A menudo se utiliza una carta de Michel-Levy junto con el patrón de interferencia para determinar información útil que ayuda en la identificación de minerales.