SIFAT OPTIK

KELOMPOK 1 Ananda Satrya MahardhikaAnnediAtmaji Tri NugrohoFhardi SugandaGetrisman HelimRiki AdhaYolla Febriyani

SIFAT OPTIKRefleksiRefraksiKilapWarnaGoresDerajat kejernihanSifat sifat optik mineral meliputi:

RefleksiRefraksiKilap (luster)Warna Gores Derajat KejernihanA. Refleksi (pemantulan)Suatu sinar yang dipantulkan selalu mengikuti hukum pemantulan berikut :

dimana sudut pantul (r) sama dengan sudut datang (i) dan kedua sinar tersebut terletak dalam satu bidang.B. Refraksi (pembiasan)Sinar yang masuk melalui benda padat dikenal dengan sinar bias (dibiaskan dari sinar datang) ,Prof. Wiellebrod Snellius (matematikawan di Leyden, Belanda) pada tahun 1621 menemukan hukum pembiasan (llaw of refraction) atau hukum Snellius yang menyatakan bahwa perbandingan antara sudut datang i dan sudut bias r adalah konstan:

Konstanta n dikenal sebagai indeks bias (anggap nair =1)Telah terbukti bahwa indeks bias sama dengan perbandingan antar kecepatan cahaya di udara (V) dan kecepatan cahaya di dalam benda (v) :

Contoh:Kecepatan cahaya di udara adalah 300.000 Km/detik dan kecepatan cahaya di dalam suatu benda adalah 200.000 Km/detik, maka indeks bias n = 1,5 (pada umumnya benda padat mempunyai indeks bias antara 1,4 dan 2Seperti halnya pada densitas, maka indeks bias suatu mineral juga mempunyai hubungan dengan komposisi kimia dan struktur kristalnya. Hubungan antara densitas (G) dengan indeks bias (n) adalah :K = konstanta yang tergantung dari komposisi mineral termaksud

Terdapat hubungan yang erat antara sifat optik dan struktur kristal. Zat yang bersistem kristal isomerik dan zat yang nir-kristalin mempunyai kecepatan rambat cahaya yang sama besar ke semua arah, akibat indeks bias yang sama besar ke semua arah. Zat semacam ini secara optik disebut isotrop (optically isotropic). Zat yang mempunyai kecepatan cahaya bervariasi menurut arah getar di dalam kristalnya secara optik di sebut anisotrop.Suatu sinar yang merambat pada zat anisotrop akan terurai menjadi dua sinar dalam arah rambat yang tegak lurus satu sama lain, dengan kecepatan rambat yang tidak sama (sesuai dengan besarnya indeks bias) perbedaan dalam indeks bias tersebut dikenal dengan birefringenceHarga birefringence ini biasanya sangat kecil (mis. Untuk kuarsa 0,009) akan tetapi pada kalsit perbedaan tersebut cukup besar (0,172) sehingga bila kita mengamati suatu titik melalui bagian belahannya akan tampak menjadi dua titik.Hubungan antara indeks bias dan kristalografi dapat diekspresikan dalam gambar yang di kenal sebagai indikatriks. Untuk zat yang nir.kristalin atau yang mempunyai sistim kristal isometrik, ternyata indkatriksnya berbentuk bola akibat indeks bias yang sama ke segala arahSedangkan indikatriks mineral yang mempunyai sistim kristal tetragonal dan hexagonal akan berbentuk elipsoida yang jika di putar berimpit dengan sumbu C kristal membentuk lingkaran . Bentuk ini terjadi karen semua sinar yang merambat searah sumbu C akan mempunyai kecepatan yang sama mineral mineral dengan sistim kristal ini di sebut unixialIndikatriks mineral-mineral dengan kristal sistim orthorombik, monoklin, dan triklin akan berbentuk elipsoida bersumbu tiga. Elipsoida ini hanya mempunyai dua buah penampang berbentuk lingkaran sedangkan penampang lainnya berbentuk elips. Tanpa mempedulikan arah getarannya, maka sinar yang tegak lurus terhadap penampang berbentuk lingkaran ini akan selalu mempunyai kecepatan yang sama . Dua buah garis yang melalui inti kristal dan tegak lurus terhadap penampang lingkaran tersebut dikenal sebagai sumbu-sumbu optik. Mineral dengan sistim kristal orthorombik, monoklin dan triklin disebut sebagai mineral biaxial atau bersumbu optik dua.

Sifat optik mineral sangat erat hubungannya dengan sumbu kristalografinya selain telah banyak digunakan untuk penentuan sistem kristal pada mineral-mineral dengan bentuk kristal yang tidak sempurna.Beberapa sifat-sifat fisis antara lain yang berhubungan dengan arah kristalografi mineral antara lain :Hantaran panas (thermal conductivity)Hantaran listrik (electric conductivity)Daya mampat (compressibility conductivity)Pemuaian panas (thermal expansion)C. Kilap (luster)Kilap merupakan cahaya optik mineral yang berhubungan dengan refleksi dan refraksi cahaya pada permukaan mineral akibat adanya perbedaan indeks bias udara dengan mineral tersebut.Merupakan kenampakan atau cahaya yang dipantulkan oleh permukaan mineral saat terkena cahaya (Sapiie, 2006)Kilap dihasilkan oleh cahaya yang di pantulkan oleh permukaan mineral.Intensitas kilap tergantung dari kualitas cahaya yang di pantulkan oleh permukaan mineral tersebut.Kilap yang dikenal dalam mineral meliputi :Kilap logam (metallic luster)Mineral yang mengabsorbsi radiasi sinar secara kuaat yang biasanya dalam sayatan tipis tak tembus cahaya atau hampir tak tembus cahaya (walaupun dengan sinar infra merah akan transparan), umumnya mempunyai kilap logam . Native metal dan sebagian besar mineralk sulfida termasuk dalam kelompok ini. Dan mempunyai indeks bias n>3Kilap sub-logam (sub-metallic luster)mineral dalam kelompok ini biasanyan mempunyai indeks bias antara 2,6 sampai 3, sebagian besar semi opaque-opaque. Contoh mineral dalam kelompok ini adalah kuprit,sinabar, dan hematitKilap non-logam (non-metallic luster)Terdiri dari:a.Kilap kaca (vitreous luster)Kilap ini menyerupai kilap yang di hasilkan oleh gelas.biasanya mineral dengan kilap ini mempunyai indeks bias 1,3 1,9 sekitar 70% mineral mempunyai kilap kaca, meliputi hampir semua silikat sebagian besar oxysalis (karbonat, fosfat, sulfat, dll) .halida serta oxyda dan hidroksida dari unsur-unsur ringan seperti Al dan Mg.contohnya kuarsa (SiO2), turmalin, topas(Al2Si(FOH)2)b.Kilap intan (adamantine luster)kilap ini menggambarkan jenis kilap mineral intan yang dicirikan dengan indeks bias 1,9 2,6. contohnya sirkon ,intan, rutil ,kasiterit, sfalerit dan balerang .kombinasi warna coklat dan kuning dengan indeks bias dalam selang ini menghasilkan suatu kilap damar (resinous luster) yaitu kilap seperti resin atau damar. Contohnya balerangc.Kilap lilin (greasy, waxy, silky, pearly luster)merupakan jenis-jenis kilap non logam yang di sebabkan oleh perbedaan sifat pencerminan terhadap permukaan. Kilap lilin merupakan kilap seperti pada permukaan yang di lapisi minyak contoh: nafelin (Na,k)AlSiO4

D. Warna (color)Warna mineral umumnya di timbulkan oleh penyerapan beberapa panjang gelombang cahaya putih dengan kata lain warna timbul sebagai hasil dari cahaya putih yang di kurangi beberapa panjang gelombang yang terserap mineral berwarna gelap adalah mineral yang dapat menyerap semua panjang gelombang pembentuk cahaya putih.Warna suatu mineral tergantung pada berbagai hal antara lain :Komposisi kimianyaMisalnya warna hijau dan biru pada mineral tembaga (Cu) sekunder mineral malasit dan azuritStruktur kristal dan ikatan atomMisalnya polimorf karbon seperti intan yang tidak berwarna, transparant dan grafit yang berwarna hitam, opak (tak tembus cahaya)Pengotor (inpurities) pada mineralMisalnya kalsedon yang berwarnaMineral yang mempunyai warna tetap dan tertentu disebut idiochromatic, sedangkan yang dapat berubah-ubah disebut allochromatic.Adakalanya warna mineral diperkuat oleh adanya unsur dengan dua valensi seperti mineral besi dengan satu valensi (fero atau feri) memberikan warna yang pucat, tetapi jika terdapat bersamaan akan memberikan warna hijau tua hingga hitam. Perubahan ion fero menjadi feri pada proses oksidasi akan menimbulkan perubahan warna ,misalnya vivianit Fe3(PO4)2 8H2O ketika baru di tambang tidak berwarna ,tetapi setelah kontak dengan udara (teroksidasi) menjadi berwarna biru tua atau hijau tua.Ion-ion atau kelompok ion yang dapat menimbulkan warna yang khas pada mineral disebut khromofor (chromophores)E. GoresGores (streak) adalah warna mineral dalam bentuk tepung (serbuk). Gores dapat di peroleh melalui penghancuran , pengkrikilan atau penggoresan mineral pada keping porselen gores putih (streak plate). Warna gores suatu mineral di anggap sebagai salah satu unsur pemeri yang baik, karena lebih konstan dari warna mineralnyaMineral yang tembus cahaya (transparant dan translucent) mempunyai gores berwarna putih mineral berwarna gelap dengan kilap non-logam memberikan gores yang lebih terang dari warna mineralnya, sedangkan mineral dengan kilap logam kadang-kadang mempunyai gores yang lebih gelap dari warna mineralnya.F. Derajat KejernihanKetembusan cahaya adalah kemampuan mineral untuk melewatkan cahaya/sinar. Sifat ini dibedakan menjadi 3 kelompokTransparancyTransparancy mineral ialah sifat mineral dimana mineral tersebut mampu melewatkan cahaya dan tembus pandang seperti kaca :Contoh transparan mineral :Topaz dan kalsitTranslucentTranslucent mineral ialah sifat mineral dimana mineral tersebut tembus cahaya tetapi tidak tembus pandang.Contoh translucent mineral:Whitherit Gipsum

OpaqueOpak adalah sifat mineral dimana mineral tidak tembus cahaya meskipun dalam bentuk helaian/lembaran yang sangat tipis. Biasanya mineral ini mempunyai kilap metalik.Contoh opak mineral :BixbyteHematit