Minerały

Kulki krzemionkowe

Opal i każde jego ziarno składa się z wielu stykających się ze sobą kulek krzemionki. Jeśli ułożymy obok siebie np. piłeczki do ping-ponga, stykać się będą ze sobą tylko punktowo. Między nimi pozostaną puste miejsca. Nawet wówczas, gdy na jedną warstwę kuleczek nałożymy następną, na nią jeszcze jedną i jeszcze… między kulkami pozostaną puste miejsca. Gdybyśmy taką wielowarstwową konstrukcję z piłeczek oświetlili światłem z jednej strony, to światło odbijając się i uginając wokół kulek przejdzie na drugą stronę. Taką warstwę kulek, a ściślej-opal o regularnie ułożonych kulkach-fizycy porównali do dyfraktometru, ale dyfraktometru przestrzennego, i obliczyli, że dyfrakcja światła jest możliwa właśnie w tych opalach, w których „otworki dyfraktometru” ograniczone są kulkami krzemionki o średnicy od 0,15 do 0,30 milimetra. Ponieważ kulek w opalu jest bardzo wiele i ułożone są w wielu warstwach, wewnątrz opalu następuje w wyniku wielokrotnego zaginania ścisłe rozdzielenie poszczególnych długości fal, a w zależności od kąta padania wzmocnienie tylko jednej długości fali, np. zielonej lub czerwonej. Pozostałe zostają wytłumione i wygaszone. Fala o określonej długości ślizga się jakby po powierzchni kulek, ciągle uginana, aż przejdzie przez całą warstwę, podczas gdy fale ugięte na jednej z kulek pod innym kątem odbijają się od następnej kulki i nie mogą trafić w następny otworek. Każda cząstka, każde ziarno opalu mające inne ukierunkowanie wewnętrznej struktury, „świeci” więc inną barwą, a przy każdym jej obróceniu o jakiś kąt względem źródła światła zmienia się ta barwa. Każda z kuleczek krzemionki w opalu jest bezbarwna. Barwa opali jest więc efektem znanych od dawna zjawisk fizycznych-ugięcia, rozszczepienia i interferencji światła w „przestrzennym dyfraktometrze”, jakim jest opal.

Leave a Comment

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *