Download - Dasar Teori Mineral Optik
Hari/Tanggal Pengamatan : Selasa, 10 juni 2008
Nomer pengamatan : 4
Nomer preparat : BB 08
Deskripsi ortoskop tanpa nikol atau nikol sejajar :
1) Bentuk (shape) : Subhedral (prismatik)
2) Warna (colour) : Putih kekuning-kuningan
3) Ukuran : 1/3 dari 4x perbesaran
4) Belahan (cleavage) : Satu arah
5) Pecahan (fracture) : Tidak beraturan
6) Inklusi / kungkungan : Ada
7) Relief : Sedang
8) Pleokrisme : Tidak ada
Deskripsi ortoskop menggunakan nikol atau nikol bersilang :
1) Gelapan (extinction position) : Gelapan miring
2) Sudut gelapan (extinction angle) : 330
3) Kembaran (twinning) : Tidak ada
4) Tanada rantang optic (TRO) : Positif (+) adisi
5) Warna interferensi : Hijau kekuning-kuningan orde 2
Gambar mineral nikol sejajar Gambar mineral nikol Bersilang
Nama mineral : Klinopiroksin Augit
DASAR TEORI
2.1 Mikroskop Polarisasi
Mikroskop adalah alat untuk mengamati obyek material yang kecil ukurannya
hingga terlihat lebih besar. Mikroskop sederhana (konvensional) biasanya digunakan
oleh sekolah-sekolah dasar dan menengah untuk kepentingan percobaan praktikum
sederhana pula. Mikroskop demikian ini perbesarannya hanya mencapai 100 hingga
200 kali serta belum ada fasilitas untuk merekam seperti kamera, pengamatan
dilakukan selalu di lensa okuler dengan penglihatan langsung, sehingga masih
membuat mata kelelahan. Mikroskop ini seperti diperlihatkan pada gambar ibawah ini.
Gambar 1.1 Mikroskop Polarisasi
Keterangan :
1. Kaki mikroskop
Merupakan tempat tumpuan dari seluruh bagian mikroskop, bentuknya
ada yang bulat dan ada yang seperti tapal kuda (U). Pada mikroskop tipe Bausch
& Lomb, kaki mikroskop juga digunakan untuk menempatkan cermin. Pada tipe
Olympus yang akan kita gunakan, kaki mikroskop sebagai tempat lampu halogen
sebagai sumber cahaya pengganti cermin.
2. Lengan Mikroskop, terdiri atas :
a. Substage Unit
Bagian-bagiannya : Polarisator atau “lower nicol”, Diafragma Iris, dan
Kondensor.
1) Polarisator lower nikol
Merupakan suatu bagian yang terdiri dari suatu lembaran polaroid
(Gambar 2-E), berfungsi untuk menyerap cahaya secara terpilih
(selective absorbtion), sehingga hanya cahaya yang bergetar pada satu
arah bidang getar saja yang bisa diteruskan. Dalam mikroskop lembaran
ini diletakkan sedemikian hingga arah getaran sinarnya sejajar dengan
salah satu benang silang pada arah N-S atau E-W.
2) Diafragma Iris
Terdapat di atas polarisator, alat ini berfungsi untuk mengatur
jumlah cahaya yang diteruskan dengan cara mengurangi atau
menambah besarnya apertur/bukaan diafragma. Hal ini merupakan faktor
penting dalam menentukan intensitas cahaya yang diterima oleh mata
pengamat, karena kemampuan akomodasi mata tiap-tiap orang relatif
berbeda. Fungsi penting lainnya adalah untuk menetapkan besarnya
daerah pada peraga yang ingin diterangi, juga dalam penentuan relief, di
mana cahaya harus dikurangi sekecil mungkin untuk pengamatan “garis
becke”.
3) 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. Lensa kondensor dapat
diputar/diayun keluar dari jalan cahaya apabila tidak
digunakan/difungsikan. Fungsi kondensor lebih lanjut akan dibahas pada
bab konoskop.
b. Meja Objek Bentuknya berupa piringan yang berlubang di bagian tengahnya sebagai
jalan masuknya cahaya. Meja objek ini berfungsi sebagai tempat menjepit
preparat/peraga. Meja objek ini dapat berputar pada sumbunya yang vertikal,
dan dilengkapi dengan skala sudut dalam derajat dari 0o sampai 360o. Pada
bagian tepi meja terdapat tiga buah sekerup pemusat untuk memusatkan
perputaran meja pada sumbunya (centering).
c. Tubus Mikroskop
Bagian ini terletak di atas meja objek dan berfungsi sebagai unit teropong,
yang terdiri atas beberapa bagian antara lain lensa objektif, lubang
kompensator, analisator, lensa amici bertrand dan lensa okuler.
1) Lensa objektif
Merupakan bagian paling bawah dari tubus mikroskop, berfungsi
untuk menangkap dan memperbesar bayangan sayatan mineral dari meja
objek. Biasanya pada mikroskop polarisasi terdapat tiga buah lensa
objektif dengan perbesaran yang berbeda, tergantung keinginan
pengamat, dan biasanya perbesaran yang digunakan adalah 4x, 10x dan
40x, kadang ada yang 100x
2) Lubang kompensator
Adalah suatu lubang pipih pada tubus sebagai tempat
memasukkan kompensator, suatu bagian yang digunakan untuk
menentukan warna interferensi. Kompensator berupa baji kuarsa atau
gips yang menipis ke arah depan, sehingga pada saat dimasukkan lubang
akan menghasilkan perubahan war na interferensi pada mineral.
3) 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)
4) 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.
5) Lensa okuler
Terdapat pada bagian paling atas dari tubus mikroskop, berfungsi
untuk memperbesar bayangan objek dan sebagai tempat kita mengamati
medan pandang. Pada lensa ini biasanya terdapat benang silang, sebagai
pemandu dalam pengamatan dan pemusatan objek pengamatan.
Mikroskop Optik Modern
Mikroskop optik merupakan suatu alat yang sangat mahal untuk ukuran
mahasiswa dan para peneliti. Mikroskop yang sangat berkualitas harganya bisa
mencapai kurang lebih satu milyar rupiah. Harga yang demikian mahal ini
sebanding dengan kemampuannya yang bisa digunakan untuk mendeteksi
secara teliti, bahkan untuk pendekatan unsur warna yang sangat jelas sehingga
mudah dianalisis. Prinsip utama dari pencahayaan mikroskop optik (PMO)
adalah penyinaran terhadap spesimen (obyek bahan) atau rupa dari spesimen
yang berasal dari cahaya pantulnya dan dapat menguji atau mengamati hasil
dari perbesaran spesimen. Komponen operasi
yang utama dari PMO adalah lensa obyektif, lensa okuler, kondensor, dan
sumber cahaya. Bagian dari transmisi PMO yang dipancarkan dan ilustrasi dari
mikroskop lengkap ditunjukkan di dalam Gambar di bawah ini :
Pengamatan Tanpa Nikol (Nikol Sejajar)
Sifat-sifat optik yang dapat diamati adalah ketembusan cahaya, inklusi,
ukuran, bentuk, belahan dan pecahan, indeks bias dan relief, warna, dan
pleokroisme.
Ketembusan Cahaya
Di bawah ortoskop semua mineral kedap cahaya tampak sebagai
butiran yang gelap/hitam. Mineral jenis ini tidak dapat dideskripsikan dengan
mikroskop polarisasi, dan dapat dipelajari lebih lanjut dengan mikroskop
pantulan. Mineral tembus cahaya dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu mineral
berwarna dan mineral tidak berwarna.
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, dapat
juga berupa fluida baik cairan ataupun gas. Kungkungan dapat dikenali di
bawah mikroskop tanpa nikol apabila terdapat perbedaan antara bahan
inklusi dengan kristal yang mengungkungnya, misalnya pada
ketembusannya, relief maupun perbedaan warna. Bidang batas antara inklusi
dengan mineral yang mengungkungnya dapat bersifat seperti batas bidang
kristal biasa.
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
Pengamatan bentuk mineral dilakukan dengan melihat atau
mengamati bidang batas/garis batas mineral tersebut. Hal yang perlu
diperhatikan adalah apakah kristal tumbuh secara bebas di dalam media cair
atau gas, ataukah pertumbuhan tersebut terhalang oleh butir-butir mineral
yang tumbuh di sekitarnya, hal ini akan memberikan kenampakan bidang
batas yang relatif berbeda.
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: prismatik, tabular,
granular, lathlike, fibrous, foliated, radiated, dan sebagainya. Untuk kristal yang
dalam pertumbuhannya terhalang oleh kristal yang lain atau juga terhalang
magma yang kental, sering menghasilkan bentuk “incipient crystals”.
Belahan
Belahan dalam sayatan mineral bisa terlihat dalam bentuk garis-garis
yang teratur sepanjang bidang belahannya, di mana kenampakannya bisa
sangat baik, baik, buruk atau tidak ada. Dalam hal tertentu sebaiknya
orientasi belahan inii ditentukan kedudukannya terhadap sumbu kristalnya.
Belahan merupakan sifat fisikyang tetap pada satu jenis mineral yang
menunjukkan sifat khas dari struktur atom di dalamnya.
- Belahan satu arah
Beberapa mineral dicirikan oleh adanya belahan pada satu arah
saja, misalnya pada semua mineral mika. Bidang-bidang belahan akan
nampak sebagai garis lurus yang sejajar satu dengan yang lain pada
sayatan yang dipotong miring atau sejajar terhadap sumbu kristal atau
memotong arah bidang belahan. Sedangkan sayatan yang tegaklurus
sumbu kristal atau sejajar bidang belahan, maka belahan tidak akan
nampak sama sekali.
Gambar 1.4 Parameter lain bentuk mineral
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. Semakin besar perbedaan harga indeks
bias antara kedua media, maka semakin jelas bidang batas natara keduanya.
Sebaliknya semakin kecil perbedaan harga indeks bias, maka kenampakan
bidang batas antar mineral akan semakin kabur. Untuk mempermudah
Gambar 1.5a Belahan 1 arah pada mika
Gambar 1.5b Belahan 2 arah pada hornblede
Gambar 1.5c Belahan 3 arah pada kalsit
pengamatan relief di bawah ortoskop, maka sayatan mineral/batuan
dilekatkan pada kaca dengan menggunakan media balsam kanada yang
mempunyai relief nol (sebagai standar) dengan n = 1.537.
Dalam pengamatan dan penilaian relief mineral secara relatif, maka harga relief mineral
harus dibandingkan dengan relief standar balsam kanada (n = 1.537) atau relief kuarsa
(n = 1.544). setiap mineral yang mempunyai indeks bias kurang dari relief standar
disebut memiliki relief negatif, sedangkan mineral yang memiliki indeks bias lebih besar
dari standar disebut memiliki relief positif. Cara untuk membedakan jenis relief adalah
dengan menggunakan metode garis Becke. Selain penilaian relief positif/negatif, harga
relief suatu mineral juga dinilai berdasar tingkatan perbedaan harga indeks bias dengan
n standar. Setiap mineral yang mempunyai n relatif dekat dengan n standar yaitu antara
1.545 – 1.599 maka disebut memiliki relief positif rendah.