Mineral Optik

Mikroskop Polarisasi
Dasar yang membedakan mikroskop polarisasi dengan mikroskop biasa yakni adanya beberapa komponen khusus yang hanya terdapat pada mikroskop ini, antara lain keping analisator, polarisator, kompensator, dan lensa amici bertrand. Jenis dari mikroskop ini cukup beragam, ada beberapa tipe yang biasa digunakan misalnya tipe Olympus, Bausch & Lomb, dan Reichert. Perbedaan tipe mikroskop tersebut hanya pada penempatan kedudukan bagian-bagiannya, tapi secara umum prinsip penggunaannya relatif sama.
Bagian-bagian mikroskop polarisasi dan fungsinya
1. Kaki mikroskop
Merupakan tempat tumpuan dari seluruh bagian mikroskop, bentuknya ada yang bulat dan ada yang seperti tapal kuda (U).
2. Lengan Mikroskop, terdiri atas :
- Substage Unit
Bagian-bagiannya :
 Polarisator (“lower nicol”)
Merupakan suatu bagian yang terdiri dari suatu lembaran polaroid berfungsi untuk menyerap cahaya secara terpilih (selective absorbtion), sehingga hanya cahaya yang bergetar pada satu arah bidang getar saja yang bisa diteruskan.
 Diafragma Iris
Terdapat di atas polarisator, alat ini berfungsi untuk mengatur jumlah cahaya yang diteruskan dengan cara mengurangi atau menambah besarnya apertur/bukaan diafragma.
 Kondensor
Terletak pada bagian paling atas dari “substage unit”. Kondensor berupa lensa cembung yang berfungsi untuk memberikan cahaya memusat yang datang dari cermin di bawahnya. Fungsi kondensor lebih lanjut akan dibahas pada bab konoskop.
- Meja Objek
Bentuknya berupa piringan yang berlubang di bagian tengahnya sebagai jalan masuknya cahaya. Meja objek ini berfungsi sebagai tempat menjepit preparat/peraga.
- Tubus Mikroskop
Bagian ini terletak di atas meja objek dan berfungsi sebagai unit teropong, yang terdiri atas beberapa bagian antara lain :
 Lensa objektif
Merupakan bagian paling bawah dari tubus mikroskop, berfungsi untuk menangkap dan memperbesar bayangan sayatan mineral dari meja objek.
 Lubang kompensator
Adalah suatu lubang pipih pada tubus sebagai tempat memasukkan kompensator, suatu bagian yang digunakan untuk menentukan warna interferensi.
 Analisator
Adalah bagian dari mikroskop yang fungsinya hampir sama dengan polarisator, dan terbuat dari bahan yang sama juga, hanya saja arah getarannya bisa dibuat searah getaran polarisator (nikol sejajar) dan tegak lurus arah getaran polarisator (nikol bersilang)
 Lensa Amici Bertrand
Lensa ini difungsikan dalam pengamatan konoskopik saja, untuk memperbesar gambar interferensi yang terbentuk pada bidang fokus balik (back focal plane) pada lensa objektif, dan memfokuskan pada lensa okuler.
 Lensa okuler
Terdapat pada bagian paling atas dari tubus mikroskop, berfungsi untuk memperbesar bayangan objek dan sebagai tempat kita mengamati medan pandang.

2.2 Pengaturan Mikroskop
Pengaturan yang paling penting adalah memusatkan perputaran meja objek/centering, pengaturan arah getaran polarisator sejajar dengan salah satu benang silang, dan pengaturan arah getar analisator agar tegak lurusarah getar polarisator.
Centering penting dilakukan agar dapat pada saat pengamatan dengan menggunakan perputaran meja objek, mineral yang kita amati tetap berada pada medan pandangan (tidak keluar dari medan pandangan).
2.3 Pengamatan Mikroskopik dengan Ortoskop tanpa Nikol
Pengamatan mikroskop polarisasi tanpa nikol dalam praktek diartikan bahwa analisator tidak dipergunakan (berarti analisator dikeluarkan dari jalan cahaya di dalam tubus mikroskop,atau arah analisator diputar sampai sejajar dengan arah polarisator), sedang polarisator tetap dipasang pada tempatnya dengan arah getarannya sejajar dengan salah satu benang silang.
a. Sifat-sifat optik yang mempunyai hubungan tertentu dengan sumbu-sumbu kristalografi yaitu yang sejajar atau yang menyudut tertentu, misalnya: bentuk, belahan, dan pecahan.
b. Sifat optik yang mempunyai hubungan erat dengan sumbu-sumbu sinar/sumbu optik pada kristal yaitu misal: index bias, relief, warna, dan pleokroisme.
• Ketembusan Cahaya
Berdasar atas sifatnya terhadap cahaya, mineral dapat dibagi menjadi dua golongan yaitu mineral yang tembus cahaya/transparent dan mineral tidak tembus cahaya /mineral opak/mineral kedap cahaya.







• Inklusi
Pada kristal tertentu, selama proses kristalisasi sebagian material asing yang terkumpul pada permukaan bidang pertumbuhannya akan terperangkap dalam kristal, dan seterusnya menjadi bagian dari kristal tersebut. Material tersebut dapat berupa kristal yang lebih kecil dari mineral yang berbeda jenisnya, atau berupa kotoran/impurities pada magma.
• Ukuran mineral
Ukuran mineral dapat dinyatakan secara absolut dalam mm atau cm dan sebagainya. Pengukuran lebar dan panjang atau diameter mineral dapat dilakukan dengan bantuan lensa okuler yang berskala.
• Bentuk mineral
- Apabila kristal tersebut dibatasi oleh bidang kristalnya sendiri secara keseluruhan maka kristal disebut mempunyai bentuk euhedral (gambar a).
- Apabila kristal tersebut dibatasi oleh hanya sebagian bidang kristalnya sendiri maka kristal disebut mempunyai bentuk subhedral (gambar b).
- Apabila kristal tersebut tidak dibatasi oleh bidang kristalnya sendiri secara keseluruhan maka kristal disebut mempunyai bentuk anhedral (gambar c).







Parameter lain untuk menyatakan bentuk adalah jumlah dan perbandingan panjang bidang-bidang batas kristal, terutama untuk kristal-kristal yang euhedral. Istilah yang sering digunakan antara lain:









• Belahan

- Belahan satu arah
Beberapa mineral dicirikan oleh adanya belahan pada satu arah saja, misalnya pada semua mineral mika.















• Pecahan
Pecahan atau fracture adalah kecenderungan dari suatu mineral untuk pecah dengan cara tertentu yang tidak dikontrol oleh struktur atom seperti halnya belahan. Jenis-jenis pecahan yang khas antara lain pecahan seperti gelas (subconchoidal fracture) pada kuarsa, pecahan memotong pada olivin, ortopiroksen dan nefelin.
• Indeks Bias dan Relief
Relief adalah ekspresi dari cahaya yang keluar dari suatu media kemudian masuk ke dalam media yang lain yang mempunyai harga indeks bias yang berbeda, sehingga cahaya tersebut mengalami pembiasan pada batas kontak kedua media tersebut.

















Gambar 2.9 Metode garis Becke, (A) mikroskop saat fokus (B) tubus dinaikkan garis putih bergerak ke arah dalam, n mineral > n standar; (C) garis Becke bergerak ke luar, n mineral < n standar
• Warna dan pleokroisme
Warna yang tampak pada mikroskop polarisasi adalah warna yang dihasilkan oleh oleh sifat cahaya yang bergetar searah dengan arah polarisator.


2.4 Pengamatan Mikroskopik dengan Nikol Bersilang
Pengamatan ortoskopik nikol bersilang (crossed polarized light) dimaksudkan bahwa dalam pengamatannya digunakan analisator bersilangan dengan polarisator (sinar diserap dalam dua arah yang saling tegak lurus).
• Warna Interferensi
Warna interferensi dapat ditentukan dengan memutar meja objek yang terdapat sayatan mineral hingga diperoleh terang maksimal. Warna terang tersebut dicocokkan dengan tabel interferensi Michel – Levy Chart (lampiran).







• Tanda rentang optik
- Length slow (+) = sumbu c berimpit /menyudut lancip dengan arah getar sinar lambat (sumbu z). Keadaan ini dinamakan Addisi yaitu penambahan orde warna interferensi pada saat kompensator digunakan.
- Length fast (-) = sumbu c berimpit/menyudut lancip dengan arah getar sinar cepat (sumbu x). Keadaan ini dinamakan Substraksi yaitu pengurangan orde warna interferensi pada saat kompensator digunakan.
• Kembaran
1. Kembaran tumbuh/Growth Twins






2. Kembaran transformasi






3. Kembaran Deformasi/Deformation Twins




Gambar 2.13 Kembaran deformasi (kanan: kembaran polisintetik plagioklas)







• Gelapan dan kedudukan gelapan
- Gelapan sejajar/paralel
Kedudukan gelapan di mana sumbu panjang kristal (sumbu c) sejajar dengan arah getar PP dan/atau AA.
- Gelapan miring
Kedudukan gelapan di mana sumbu panjang kristal (sumbu c) menyudut terhadap arah getar PP dan/atau AA.
- Gelapan bergelombang
Terjadi pada mineral yang mengalami tegangan/distorsi sehingga orientasi sebagian kisi kristal mengalami perubahan berangsur, dan kedudukan gelapan masing2 bagian agak berbeda.
- Gelapan bintik/mottled extinction
Umumnya terjadi pada mineral silikat berlapis (mika), hal ini terjadi karena perubahan orientasi kisi kristal secara local.