Połysk - Polski Serwis Naukowy

Połysk – wrażenie optyczne, które powstaje dzięki odbiciu i rozproszeniu światła na powierzchni ciał stałych i cieczy lub bezpośrednio nad ich powierzchnią. Zależy on od współczynnika załamania światła, absorpcji, przezroczystości i charakteru powierzchni. Również barwa i kształt powierzchni ma pewien wpływ na wizualne wrażenie połysku oraz to czy powierzchnia oświetlana jest silnym światłem ukierunkowanym czy też rozproszonym.

Absorpcja – w optyce proces pochłaniania energii fali elektromagnetycznej przez substancję. Natężenie światła wiązki przechodzącej przez substancję ulega zmniejszeniu nie tylko w wyniku absorpcji, lecz również na skutek rozpraszania światła. O ile jednak promieniowanie rozproszone opuszcza ciało, to część zaabsorbowana zanika powodując wzrost energii wewnętrznej tego ciała.

Limonit (żelaziak brunatny) - bardzo drobnoziarnista lub skrytokrystaliczna mieszanina minerałów (tlenków i wodorotlenków żelaza), kiedyś uważana za odrębny minerał. Według dzisiejszych podziałów jest to rodzaj skały. Substancja bardzo pospolita, rozpowszechniona i spotykana w miejscach występowania goethytu.

O intensywności połysku decyduje w pierwszym rzędzie współczynnik odbicia światła R, wyrażany stosunkiem ilości światła odbitego do padającego.

Istnieje prosta zależność pomiędzy współczynnikiem odbicia i załamania światła n: $R=\frac{(n-1)^{2}}{(n+1)^{2}}$

Równanie Fresnela określa połysk dla światła niespolaryzowanego o intensywności $I_0$ , padającym pod kątem $i$ , jeżeli intensywność odbicia wiązki o intensywności wynosi $I_r$ , kiedy współczynnik dla ciała jest m $R_s = \frac{I_r}{I_0}$ $R_s = \frac{1}{2} \left[\left(\frac{\cos i - \sqrt{m^2 - \sin^2 i}}{cos i + \sqrt{m^2 - \sin^2 i}}\right)^2 + \left(\frac{m^2 \cos i - \sqrt{m^2 - \sin^2 i}}{m^2 \cos i + \sqrt{m^2 - \sin^2 i}}\right)^2\right]$

Wynika z tego, że intensywność połysku zależy od typu materiału (wielkości współczynników załamania). Dla materiałów o zbliżonych wartościach współczynników załamania, współczynnik odbicia R rośnie ze wzrostem absorpcji promieniowania, dlatego materiały nieprzezroczyste charakteryzują się znacznie wyższym natężeniem połysku.

Gips − nazwa pochodzi od gr. gypsos (γύψος) (łac. gypsum) oznaczającego czynność gipsowania, a także kredę lub cement. Nazwa ta obejmuje dwa pokrewne pojęcia:

Opal - mineraloid zaliczany do krzemianów. Nazwa pochodzi od sanskryckie upala = drogi kamień, kamień szlachetny; bądź od gr. opallios (łac. opalus) = widzieć zmianę (barwy).

Połysk zależy też od stanu powierzchni odbijającej. Powierzchnie gładkie, dobrze wypolerowane, wykazują intensywniejszy połysk, ponieważ w małym stopniu rozpraszają promieniowanie. Powierzchnie o wysokim połysku, przy odpowiedniej strukturze, mogą wywoływać efekt poświaty: część padającego światła odbija się pod innym kątem w stosunku do głównego strumienia światła odbitego. Powierzchnia o drobnej teksturze, odbijając promienie świetlne w różnym kierunku, sprawia wrażenie matowej. Efekt ten uzyskać można też za pomocą lakieru zmieszanego z bardzo drobnym proszkiem. Czasem tworzone są efekty połysku zwane "skórką pomarańczy". W tym przypadku pofałdowana struktura powierzchni w jednych miejscach wydaje się lśniąca w innych – ciemna. Przy teksturze, w której jej element jest wielkości 10-30 mm efekt skórki pomarańczy uwidacznia się z większej odległości (niecałe 3 m). Przy teksturach poniżej 0,1 mm oko ludzkie ma problem z dostrzeżeniem tego efektu. Nieco powyżej 0,1 mm do 1 mm efekt ten może być widoczny jedynie z bardzo małego dystansu.

Połyskomierz to urządzenie pomiarowe do mierzenia połysku, mające zastosowanie w różnych dziedzinach gospodarki. Zasada działania połyskomierza polega na tym, że urządzenie emituje strumień białego, niespolaryzowanego światła pod określonym kątem mierzonym pomiędzy prostą równoległą do strumienia światła a prostą prostopadłą do badanej powierzchni. Spotyka się urządzenia o geometrii 20°, 45°, 60°, 75°, 85°. Geometria w tym przypadku oznacza kąt emisji światła mierzony do badanej powierzchni. Strumień światła odbija się od mierzonej powierzchni i dostaje się do urządzenia pomiarowego, które mierzy jego natężenie; im mniejsza jest różnica między natężeniem światła emitowanego, a odbitego (przy tej samej geometrii) tym jest większy połysk. Dla otrzymania poprawnych rezultatów pomiarowych stosuje się zasadę: dla wysokiego połysku stosuje się niską geometrię pomiarów (kąt 20°), a dla powierzchni o słabym połysku, matowych, wysoką geometrię (kąt 85°). Podstawowe standardy mierzenia połysku określone są w normach: ASTM D 2457, DIN EN ISO 2813 i DIN 67530.

Załamanie w fizyce to zmiana kierunku rozchodzenia się fali (refrakcja fali) związana ze zmianą jej prędkości, gdy przechodzi do innego ośrodka. Zmiana prędkości powoduje zmianę długości fali, a częstotliwość pozostaje stała.

Rodzaje połysku

W mineralogii wyróżnia się następujące rodzaju połysku

diamentowy – niezwykle intensywny, charakterystyczny dla niektórych minerałów przezroczystych i przeświecających, np. diament, cyrkon, siarka, sfaleryt, wanadynit

jedwabisty – wykazują go minerały o budowie włóknistej, np. azbest, krokidolit

metaliczny – charakterystyczny dla wielu minerałów kruszcowych, np. chalkopiryt, galena, magnetyt, antymonit, piryt

półmetaliczny – znacznie mniej intensywny od metalicznego, charakterystyczny dla niektórych rud, np. hematyt

perłowy – spotykany w minerałach o budowie blaszkowej, charakterystyczny dla minerałów przezroczystych, np. gips, muskowit, talk

szklisty – bardzo rozpowszechniony w świecie minerałów, przypominający połysk czystej powierzchni szklanej, np. apatyt, fluoryt, kwarc, korund

tłusty (woskowy) – charakterystyczny dla wielu minerałów nieprzezroczystych; ściany minerałów o tym połysku wyglądają jak natłuszczone, np. opal, nefryt, kordieryt

ziemisty (zwyczajny) – charakterystyczny dla minerałów występujących w skupieniach zbitych, np. limonit

matowy – brak połysku, np. jaspis, chiasolit

Rodzaj połysku określa się na ścianach kryształu, które nie uległy wtórnym przeobrażeniom – najlepiej na świeżych powierzchniach przełamu.

Lakier jest roztworem lub zawiesiną środków powłokotwórczych. Podstawową różnicą między lakierami i farbami jest niewielkie stężenie pigmentów lub całkowity ich brak oraz często ich mniejsza lepkość w porównaniu do farby.

Ciecz – stan skupienia materii – pośredni między ciałem stałym a gazem, w którym ciało fizyczne trudno zmienia objętość, a łatwo zmienia kształt. Wskutek tego ciecz przyjmuje kształt naczynia, w którym się znajduje, ale w przeciwieństwie do gazu nie rozszerza się, aby wypełnić je całe. Powierzchnia styku cieczy z gazem lub próżnią nazywa się powierzchnią swobodną cieczy.

Połysk mierzy się połyskomierzem.

Zobacz też

właściwości fizyczne i chemiczne minerałów

Bibliografia

N.Sobczak – Mała encyklopedia kamieni szlachetnych i ozdobnych – Wyd. Alfa – 1986 r.