Índice de refracción y relieve

El índice de refracción (n) de un medio se define como el valor de la velocidad de la luz en el vacío (c) dividido entre la velocidad de transmisión de la luz en ese medio (V). 

n = c / Vmedio


Por tanto, cuanto mayor sea el índice de refracción de un medio menor será la velocidad de la luz al atravesarlo. Los valores más comunes, de índices de refracción en los minerales, están entre 1.5 y 2.0.


En una lámina delgada no podemos hacer medidas cuantitativas del índice de refracción pero podemos estimarlo estudiando el relieve. El relieve (o refringencia) es una propiedad que se define como la intensidad de la sombra en el borde de un grano (en las fracturas y planos de exfoliación). Esta sombra (ver figura), se produce como efecto de cambios en la dirección de la luz en el contacto entre dos medios (minerales) de diferente índice de refracción, debido a que los medios de mayor índice se comportan como lentes convergentes. El relieve lo describimos bajo, medio, alto, muy alto etc. (en algunos casos bajo negativo o medio negativo).

Ejemplos de minerales con diferente relieve, ordenados de menor a mayor índice de refracción.

La línea de Becke nos permite comparar los índices de refracción de dos minerales en contacto. Esta línea que se produce por acumulación de luz, al desenfocar la muestra por encima del mineral (al alejar el objetivo de la lámina), y se desplazará hacia el grano de mayor índice de refracción. Este efecto es debido a que el mineral se comporta como una lente convergente cuando su índice de refracción es mayor que el del medio que le rodea y como una lente divergente en el caso contrario (ver figura). Para ver esta línea es necesario utilizar un objetivo de aumento mediano (10X) o grande (40X) y una iluminación algo menos intensa que la normal (cerrando parcialmente el diafragma), de esta forma se aumenta el contraste en los límites de grano.

Comportamiento de la línea de Becke en un mineral sumergido en una gota de aceite de inmersión. En A la línea de Becke “entra” hacia el mineral (al enfocar en el plano), ya que presenta mayor índice de refracción que el aceite; en B, la línea de Becke “sale” hacia el aceite (con mayor índice de refracción que el mineral).

Aunque en la mayor parte de los casos el relieve es directamente proporcional al índice de refracción, podemos tener relieves negativos, bajos o moderados, en el caso de minerales con índices de refracción muy bajos.

En casos excepcionales (carbonatos) se da un pleocroísmo de relieve, o lo que es lo mismo, un cambio en el relieve al girar la muestra.

Variación (aproximada) del relieve con el índice de refracción, a valores de n muy bajos el relieve es negativo (muy bajo, bajo o medio).

Granos xenomorfos de fluorita rosada, mostrando un relieve medio negativo, debido a su bajo índice de refracción (IR= 1.43). Luz polarizada plana.

Lado mayor de la imagen = 1.4 mm

Relieve bajo negativo en un grano azulado de sodalita (IR= 1.48) que contrasta ligeramente con los minerales de su entorno de mayor índice de refracción (feldespatos). Luz polarizada plana.

Lado mayor de la imagen = 1.6 mm

Relieve muy bajo positivo, en el cuarzo (IR= 1.54-1.55) los límites de grano son casi imperceptibles. Luz polarizada plana.

Lado mayor de la imagen = 2.8 mm

Relieve medio (positivo), en la biotita (IR= 1.6-1.7) los límites de grano se aprecian con claridad. Luz polarizada plana.

Lado mayor de la imagen = 2.5 mm

Relieve medio, en la turmalina tipo chorlo (IR= 1.64-1.67) los límites de grano se aprecian con claridad. Luz polarizada plana.

Lado mayor de la imagen = 3.4 mm

Relieve alto en varios cristales de granate (IR= 1.7-1.8). Luz polarizada plana.

Lado mayor de la imagen = 6 mm

Relieve muy alto en titanita (IR= 1.9-2.0). Luz polarizada plana.

Lado mayor de la imagen = 1.2 mm

Relieve extremo en rutilo (IR= 2.6-2.9). Luz polarizada plana.

Lado mayor de la imagen = 1.6 mm

Pleocroísmo de relieve. En la calcita del ejemplo el relieve varía desde un relieve medio negativo a un relieve alto positivo, lo que de aprecia al girar la muestra en el microscopio. Es característico de los carbonatos. Luz polarizada plana.

Lado mayor de la imagen (mm)= 2.3 mm