Ломоносовская премия - 1964: Е.А.Кузнецов

Предложенный Кузнецовым метод дисперсионного изучения минералов зародился в результате поисков замены трудоёмких и дорогостоящих химических определений при петрологических исследованиях состава минералов. Явление дисперсии оптических констант известно для многих минералов. Оно связано с изменением положения оптических осей, осей индикатрисы, главных сечений индикатрисы при изучении минералов в различных частях спектра видимого света. Явление дисперсии двулучепреломления также было известно (аномальные окраски некоторых минералов), но детальным изучением этой константы никто не занимался. Инструментом для исследования этого явления явился коэффициент дисперсии (К), который является отношением величины разности хода в минерале для луча света определённой длины волны к величине разности хода луча стандарта, за который был принят светофильтр с максимальной длиной волны. Из формулы видно, что при работе на одном и том же зерне толщина шлифа при этом не оказывает влияние на величину К. Это очень важно, так как позволяет определять константу в любых шлифах, не оценивая их толщину.

Для определения величины силы двулучепреломления использовался поляризационный микроскоп, набор светофильтров с определёнными длинами волн и компенсатор Берека, проградуированный по светофильтрам. Определение разности хода производилось стандартным методом при помощи компенсатора Берека для всего набора светофильтров и по этим данным определялся коэффициент дисперсии. Оказалось, что различные минералы обладают различными К для различных цветов спектра. Они различаются для различных минералов и изменяются в пространстве не всегда постепенно, как это должно было быть, исходя из поверхности величины силы двулучепреломления.

Аномалии в изменении поверхности силы двулучепреломления позволили предположить, что они связаны со взаимодействием лучей света с ионами тех или иных элементов, занимающих определённое место в структурной ячейке минерала. Проверка этого предположения привела к установлению связи коэффициента дисперсии с химическим составом минералов, что позволило непосредственно под микроскопом получать химический состав ряда минералов: пироксенов, амфиболов, биотитов, апатитов, цирконов и др. При этом элементы определялись обычно на светофильтрах, длины волн которых соответствовали линиям поглощения в спектрах атомов этих элементов. Возможность определения даже малых содержаний позволило построить графики связи К с аргоном и определять абсолютный возраст минералов. Наконец, объёмное исследование коэффициента дисперсии для различных длин волн позволило получить структурное изображение ряда минералов (апатит, роговая обманка, пироксен, берилл и др.), которое в целом сопоставлялось с рентгено-структурными данными.

Монохроматические измерения оптических свойств минералов этим методом давали возможность получать необыкновенно обширную информацию по составу, абсолютному возрасту, условиям образования минералов, извлекать генетическую информацию о глубине образования горных пород.