Un patrón de interferencia conoscópica o figura de interferencia es un patrón de colores birrefringentes cruzados por bandas oscuras (o isogiras ), que se puede producir utilizando un microscopio petrográfico geológico con el propósito de identificar minerales e investigar las propiedades ópticas y químicas de los mismos . 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 el ángulo de visión alejado de la perpendicular a la diapositiva , donde el color central es la birrefringencia que se ve mirando hacia abajo y los colores más alejados del centro equivalen a 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.
Observar 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 del mineral y el ángulo óptico .
En mineralogía óptica , se suele utilizar un microscopio petrográfico y luz polarizada cruzada para ver el patrón de interferencia. La sección delgada que contiene el mineral que se va a investigar se coloca en la platina del microscopio , encima de un polarizador lineal , pero con un segundo (el "analizador") entre la lente del objetivo y el ocular . El condensador del microscopio se acerca por debajo de la muestra para producir una amplia divergencia de rayos polarizados a través de un punto pequeño y se aumenta la intensidad de la luz tanto como sea posible (por ejemplo, subiendo la bombilla y abriendo el diafragma). Normalmente se utiliza una lente objetivo de alta potencia. Esto maximiza el ángulo sólido subtendido por la lente y, por lo tanto, la variación angular de la luz interceptada, y también aumenta la probabilidad de que solo se vea un único cristal en un momento dado.
Para poder ver la figura, los rayos de luz que salen del microscopio deben salir más o menos en paralelo. Esto se consigue normalmente retirando el ocular por completo (si es posible) o colocando una lente Bertrand (Emile Bertrand, 1878) entre el 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 la producción de una figura, y 2. capaces de producir información fiable sobre las propiedades del cristal. Normalmente, la orientación más útil y de fácil obtención es la que se realiza mirando hacia abajo por el eje óptico de una sección de cristal, que produce una figura denominada figura del eje óptico (véase más abajo). Estas orientaciones de los cristales se pueden encontrar en una sección delgada buscando cortes a través de minerales que no son isotrópicos pero que, sin embargo, aparecen uniformemente negros o gris muy oscuros bajo la luz polarizada cruzada normal en todos los ángulos de la platina (es decir, están " extintos "). Si se está lejos de mirar hacia abajo por un eje óptico, se puede ver una figura de destello : un color de birrefringencia de orden superior, interrumpido cuatro veces a medida que la platina gira 360 grados por "destellos" de color negro que recorren el campo de visión.
Una figura de interferencia producida mirando directamente hacia abajo o cerca del eje óptico de un mineral uniaxial mostrará una forma característica de cruz de Malta en sus isógiras. Si está mirando exactamente hacia abajo del eje óptico, el patrón permanecerá completamente inalterado a medida que se gira la platina. 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 la platina. La forma de la cruz permanecerá constante a medida que se mueve.
La figura del eje óptico de un mineral biaxial es más compleja. Se verán una o dos isogiras curvadas (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 se ven dos isogiras, estarán ubicadas una detrás de la otra. Al girar la platina, las isogiras se moverán y cambiarán de forma de manera sorprendente: pasarán de una posición en la que las isogiras se curvan suavemente y están muy separadas en su punto más cercano, para luego volverse gradualmente más curvadas/cuadradas en sus puntos medios a medida que se acercan entre sí (apareciendo una segunda isogira desde fuera del campo de visión si no estaba presente antes), y luego se fusionarán para formar un patrón de cruz de Malta muy similar al de un mineral uniaxial. Al continuar girando la platina, las isogiras se separarán nuevamente, pero en los cuadrantes opuestos a donde estaban anteriormente, luego se volverán a encontrar, luego se separarán nuevamente en sus cuadrantes originales, y así sucesivamente. Las isogiras se tocarán cuatro veces en una revolución de 360 grados, y cada vez corresponderá a una de las posiciones de extinción observadas en la luz polarizada cruzada normal.
La separación máxima entre isogiras ocurre cuando la diapositiva se gira exactamente 45 grados desde una de las orientaciones donde las isogiras se juntan. El punto donde las isogiras están más fuertemente 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 diagnóstica del ángulo entre los dos ejes ópticos para el mineral. Este ángulo se llama ángulo óptico y a menudo se anota como "2V" . En algunos casos, conocer el ángulo óptico puede ser una herramienta de diagnóstico útil para discriminar entre dos minerales que de otra manera parecen muy similares. En otros casos, 2V varía con la composición química de una manera conocida para un mineral dado, y su valor medido puede usarse para estimar proporciones 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 nos dice 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 la microscopía de patrones de interferencia con el uso de una placa de tinte sensible .
A ambos lados de la "silla de montar" formada por las isogiras, hay anillos de color birrefringentes que recorren concéntricamente dos formas parecidas a ojos llamadas melatopos . Las bandas más cercanas son círculos, pero más alejadas adquieren forma de pera con la parte estrecha apuntando a la silla de montar. Las bandas más grandes que rodean la silla de montar y ambos melatopos tienen forma de 8. [1]
Un diagrama de Michel-Levy se utiliza a menudo junto con el patrón de interferencia para determinar información útil que ayuda en la identificación de minerales.