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 ( pléōn ) 'más' y χρῶμα ( khrôma ) 'color'). Fue compuesto por primera vez en el término alemán Pleochroismus por el mineralogista Wilhelm Haidinger en 1854, en la revista Annalen der Physik und Chemie . [2] Su primer uso conocido en inglés es por el geólogo James Dana en 1854. [3]
Los cristales anisotrópicos tienen 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 modifica este ángulo. Este tipo de cristales tienen uno o dos ejes ópticos. Si la absorción de la luz varía con el ángulo relativo al eje óptico en un cristal, se produce pleocroísmo. [4]
Los cristales anisotrópicos tienen una doble refracción de la luz , donde la luz de diferentes polarizaciones se desvía en diferentes cantidades por el cristal 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, estará presente una combinación de luz que sigue una combinación de caminos y polarizaciones, cada una de las cuales habrá absorbido luz de diferentes colores. En otro ángulo, la luz que pasa a través del cristal estará compuesta por otra combinación de caminos de luz y polarizaciones, cada una con su propio color. Por lo tanto, la luz que pasa a través del mineral tendrá diferentes colores cuando se mire desde diferentes ángulos, lo que hará que la piedra parezca tener diferentes colores.
Los minerales tetragonales , trigonales y hexagonales solo pueden mostrar dos colores y se denominan dicroicos . Los cristales ortorrómbicos , monoclínicos y triclínicos pueden mostrar tres y son tricróicos. 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. Las gemas a veces se cortan y se colocan para mostrar el pleocroísmo o para ocultarlo, dependiendo de 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 designan X, Y y Z para la dirección, y alfa, beta y gamma para la magnitud del índice de refracción. Estos ejes se pueden determinar a partir de la apariencia de un cristal en un patrón de interferencia conoscópica . 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 más a la izquierda tiene la menor absorción y el más a la derecha la mayor. [7]
El pleocroísmo es una herramienta extremadamente 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 lo tanto, ayudar a clasificarlo. 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]