Оптические свойства слюды

Кристаллы слюды являются оптически двуосными. Оптической осью называется такое направление в кристалле, по которому световые волны распространяются без двойного лучепреломления, т.е. скорость их в этом направлении не зависит от ориентации колебаний светового вектора вокруг луча. Таких направлений в кристалле мусковита два. Угол между оптическими осями 2 V≈400; у флогопитов же он всего несколько градусов, и поэтому флогопиты почти одноосны, с осевым направлением, близким к нормали плоскости спайности.

Представление об изменении показателя преломления с направлением дает так называемая оптическая индикатриса – вспомогательная поверхность показателей преломления в кристалле.

Оптическая индикатриса представлена на рисунке. Индикатриса представляется трехосным эллипсоидом с осями ng, nm, np, причем показатели преломления ng > nm > np. В общем случае, в любом направлении, кроме осевых, в кристалле распространяются две световые волны. (луча) с показателями преломления ngи np, являющимися полуосями эллипса в сечении индикатрисы плоскостью, нормальной к лучу волны. Очевидно, при распространении в направлении np световая волна распадается на две волны с показателями преломления ng, nm, а в направлении n m с показателями ng и np. Каждая из этих волн преломляется при распространении в кристалле по-разному (двойное лучепреломление).

Оптические константы слюд

(по данным ВИМСа)

Вид слюды

ng

nm

np

Двойное лучепреломление ng-np

Угол 2V между оптическими осями, град

Мусковит мамский

1,613 ÷ 1,596

1,607 ÷ 1,596

1,569 ÷ 1,561

0,038 ÷ 0,045

37 ÷ 43

Флогопит слюдянский

1,616 ÷ 1,584

 

1,576 ÷ 1,552

0,035 ÷ 0,045

6 ÷ 18

Флогопит алданский

1,601 ÷ 1,591

 

1,558 ÷ 1,552

0,038 ÷ 0,043

3 ÷ 8

Флогопит памирский

1,588 ÷ 1,584

 

1,553 ÷ 1,546

0,035 ÷ 0,038

5 ÷ 7

Разность ng-np выражает наибольшее двупреломление и принимается за его меру.

Плоскость оптических осей у мусковитов перпендикулярна оси nm индикатрисы, а у флогопитов совпадает с ней.

Вариации в оптических константах обусловлены колебаниями в химическом составе слюд. Показатели преломления слюд растут с повышением содержания в них железа, а угол оптических осей уменьшается, но строгой связи этих величин не наблюдается.

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ О СЛЮДЕ

Слюда является одним из наиболее распространенных минералов земной коры. В обычных горных породах она встречается в виде мельчайших чешуек. Промышленные же месторождения, где кристаллы достигают крупных размеров, чрезвычайно редки.
В XVIII веке на ежегодных Иркутских ярмарках слюда занимала важное место наравне с традиционными сибирскими товарами — пушниной, кожей, серебром. Здесь она закупалась российскими купцами и вывозилась в Москву.
Во времена Петра I существовал большой спрос на слюду («московское стекло») со стороны Западной Европы и Америки, используемую для иллюминаторов боевых кораблей, который удовлетворялся, в основном, за счет Мамской слюды.
В соответствии со спектральной классификацией астероидов выделяют довольно редкий тип углеродных астероидов класса G. Считается, что эти астероиды в основном сложены из низкотемпературных гидратированных силикатов, таких как слюда и глина с примесью углерода или органических соединений.
Слюда относится к электроизоляционным материалам высшего класса нагревостойкости: при нагреве до нескольких сот градусов она сохраняет свои электрические свойства.
В России начала XXI века сложилась парадоксальная ситуация: держава, обладающая огромными ресурсами слюды, вынуждена покупать ее за границей, т. к. собственная добыча практически не ведется. История циклична: абсолютно идентичная ситуация наблюдалась в начале прошлого столетия.
В древнем индейском городе Теотиуакан в Мексике обнаружено странное сооружение, названное «Слюдяной храм». Подобных сооружений не обнаружено больше нигде в мире. Его уникальность заключается в том, что строение сверху прикрывает двойной слой слюды­ мусковита, назначение которого до сих пор неизвестно.
Химический состав состав слюды доходит до 40 элементов. При этом резкие колебания в химическом составе наблюдаются даже в слюдах одного месторождения и, нередко, одного кристалла.
В годы Великой Отечественной войны потребность в высококачественной слюде, используемой в оборонной промышленности, резко увеличилась. Слюда была в остром дефиците: Карельские месторождения были захвачены врагом, Бирюсинское истощилось. Вся добыча мусковита велась только на Мамско­-Чуйском месторождении.
Ни древние греки, ни римляне не были знакомы со слюдой. В ученых трактатах Западной Европы стали называть слюду «Витрум Московитикум», т. е. стекло Московии. Позднее название упростилось, стало короче ­ «московит» и, наконец, в минералогии укрепилось как «мусковит»
Выход готовых изделий из листовой слюды от добытого сырья составляет в среднем 8,25%. Это обуславливает достаточно высокую цену на изделия и их дефицит.
Название разновидности слюды «вермикулит» произошло от латинского слова «червячок», т. к. при нагревании он образует длинные червеобразные столбики и жгуты.
Мусковит — стратегическое сырье, применяется в 22 направлениях, «от косметики до космоса». 
Слюда мусковит прозрачна, имеет стеклянный блеск. Флогопит, как правило, темная слюда, просвечивающая лишь в тонких листах.
За точку отсчета слюдяного промысла в Мамско­-Чуйском районе принято считать август 1689 года, когда Якутский воевода Зиновьев выдал казаку Афанасию Пущину  «Наказную память», которой он обязывался «...сыскать и промыслить по Витиму реке слюды...»
Слово «слюда» («слуда») ­ исконно русское. Смысл выражения «слудиться» издревле означал ­«слоиться». Впервые слово «слуда» упоминается в «Остромировом евангелии» (1057 г.)
Один из крупнейших в истории кристаллов мусковита был найден в Канаде. Его размер составил 1,95х2,85х0,6 м и весил он около 7 тонн.
Слюда, обладая высокими диэлектрическими свойствами, значительной термостойкостью, способностью расщепляться на тончайшие листы, является непревзойденным электроизоляционным материалом, широко применяемым в радиотехнике.
В середине XVII века цена листовой слюды варьировалась от 20 до 50 копеек за лист. Для сравнения, иностранные купцы того времени платили за 1000 белок 16 рублей, за пуд черной икры — 1 рубль.
Впервые синтетическая слюда, фторфлогопит, была получена российским ученым К.Д. Хрущевым в 1887 году. Искусственная слюда почти прозрачна и по ряду характеристик превосходит природную.
Термостойкость мусковита, т. е. температура, при которой он сохраняет свои свойства, достигает 700 градусов Цельсия. Для сравнения, температура плавления алюминия составляет 660 градусов, свинца — 327, серебра — 962.
Вторая половина XVIII ознаменовалась успехами в производстве стекла, снижением его цены. Это привело к падения спроса на слюду, сокращению ее добычи. Однако, иллюминаторы боевых кораблей продолжали делать из слюды, т. к. стеклянные не выдерживали залпов орудий.
Пластины слюды широко используются и как материал для дизайна. Так, слюда используется для каминных экранов, создавая декоративный эффект и одновременно защищая от воздействия высоких температур.
Если в бетон добавить слюду, это резко повысит его прочность, при этом снизится тепло­- и звукопроводность.
Слюда мусковит обладает высокой химической стойкостью. Соляная кислота его не разлагает при нагревании до 300 градусов Цельсия. Он также не восприимчив к щелочам.