El pleocroísmo es un fenómeno óptico en el que una sustancia tiene diferentes colores cuando se observa desde diferentes ángulos, especialmente con luz polarizada . [1]
Las raíces de la palabra son del griego (del griego antiguo πλέων ( pleōn ) 'más' y χρῶμα ( khrôma ) ' color'). Fue compuesto por primera vez en el término alemán pleocroísmo por el mineralogista Wilhelm Haidinger en 1854, en la revista Annalen der Physik und Chemie . [2] Su primer uso conocido en inglés fue por el geólogo James Dana en 1854. [3]
Los cristales anisotrópicos tendrán propiedades ópticas que varían con la dirección de la luz. La dirección del campo eléctrico determina la polarización de la luz y los cristales responderán de diferentes maneras si se cambia este ángulo. Este tipo de cristales tienen uno o dos ejes ópticos. Si la absorción de luz varía con el ángulo relativo al eje óptico en un cristal, se produce pleocroísmo. [4]
Los cristales anisotrópicos tienen doble refracción de la luz donde el cristal desvía la luz de diferentes polarizaciones en diferentes cantidades y, por lo tanto, sigue diferentes caminos a través del cristal. Los componentes de un haz de luz dividido siguen diferentes caminos dentro del mineral y viajan a diferentes velocidades. Cuando se observa el mineral desde algún ángulo, habrá luz que sigue alguna combinación de caminos y polarizaciones, cada una de las cuales habrá absorbido luz de diferentes colores. En otro ángulo, la luz que atraviesa el cristal estará compuesta por otra combinación de caminos de luz y polarizaciones, cada uno con su propio color. Por lo tanto, la luz que atraviesa el mineral tendrá diferentes colores cuando se mira desde diferentes ángulos, haciendo que la piedra parezca de diferentes colores.
Los minerales tetragonales , trigonales y hexagonales sólo pueden mostrar dos colores y se llaman dicroicos . Los cristales ortorrómbicos , monoclínicos y triclínicos pueden presentar tres y son tricroicos. Por ejemplo, la hiperstena , que tiene dos ejes ópticos, puede tener una apariencia roja, amarilla o azul cuando se orienta de tres maneras diferentes en el espacio tridimensional. [5] Los minerales isométricos no pueden exhibir pleocroísmo. [1] [6] La turmalina se destaca por exhibir un fuerte pleocroísmo. A veces, las gemas se cortan y engarzan para mostrar el pleocroísmo o para ocultarlo, según los colores y su atractivo.
Los colores pleocroicos alcanzan su máximo cuando la luz se polariza en paralelo a un vector óptico principal. Los ejes se denominan X, Y y Z para la dirección, y alfa, beta y gamma para la magnitud del índice de refracción. Estos ejes pueden determinarse a partir de la apariencia de un cristal en un patrón de interferencia conoscópico . Cuando hay dos ejes ópticos, la bisectriz aguda de los ejes da Z para minerales positivos y X para minerales negativos y la bisectriz obtusa da el eje alternativo (X o Z). Perpendicular a estos está el eje Y. El color se mide con la polarización paralela a cada dirección. Una fórmula de absorción registra la cantidad de absorción paralela a cada eje en la forma X < Y < Z, donde el extremo izquierdo tiene la menor absorción y el extremo derecho el mayor. [7]
El pleocroísmo es una herramienta sumamente útil en mineralogía y gemología para la identificación de minerales y gemas , ya que la cantidad de colores visibles desde diferentes ángulos puede identificar la posible estructura cristalina de una piedra preciosa o mineral y por tanto ayudar a clasificarla. Los minerales que por lo demás son muy similares a menudo tienen esquemas de color pleocroicos muy diferentes. En tales casos, se utiliza una sección delgada del mineral y se examina bajo luz transmitida polarizada con un microscopio petrográfico. Otro dispositivo que utiliza esta propiedad para identificar minerales es el dicroscopio . [8]