晶體光學(xué)復(fù)習(xí)資料(重點知識)

1、自然光和偏光自然光：指直接由光源發(fā)出的光，光波振動方向在垂直于光波傳播方向的平面內(nèi)，作任何方向等振幅的振動偏光：自然光經(jīng)過反射、折射、雙折射或選擇性吸收等作用后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹辉谝粋€方向上振動的光波，稱為偏振光或偏光 根據(jù)自然界物質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)不同，將其分為光性均質(zhì)體與光性非均質(zhì)體兩大類。 高級晶族礦物 中級晶族礦物 光性均質(zhì)體 光性非均質(zhì)體 非晶質(zhì)體 低級晶軸礦物光性均質(zhì)體，又稱為均質(zhì)體。具各向同性的介質(zhì)、其光學(xué)性質(zhì)不隨方向發(fā)生變化光波在均質(zhì)體中傳播有以下兩個特征：1. 只有一個折射率 光波射入均質(zhì)體時，其傳播速度各個方向都相等，所以只有一個折射率。2. 不改變?nèi)肷涔獾恼駝臃较蜃匀还馊肷渚|(zhì)體后

2、仍然是自然光，偏光入射均質(zhì)體后仍為偏光。一切具有雙折射特征的介質(zhì)稱為光性非均質(zhì)體，又稱非均質(zhì)體。非均質(zhì)體是各向異性的介質(zhì)，其光學(xué)性質(zhì)隨方向 不同而變化光波在非均質(zhì)體中傳播具有以下幾個特征：1. 不只一個主折射率光波在非均質(zhì)體中傳播時，其傳播速度隨振動方向而發(fā)生變化，因而其相應(yīng)折射率也隨振動方向不同而改變。2. 偏光化和雙折射現(xiàn)象當(dāng)光波射入非均質(zhì)體后，除特殊方向以外一般都將分解成振動方向互相垂直的兩種偏光，這就是偏光化。兩種不同方向偏光的速度不等，導(dǎo)致折射率不等，引起了雙折射現(xiàn)象。 兩種偏光折射率的差值稱為雙折射率，簡稱雙折率。3. 一個或兩個特殊方向光軸光波沿非均質(zhì)體的特殊方向射入時不發(fā)生雙折

3、射，也不改變?nèi)肷涔獾恼駝臃较颍@種特殊方向稱為光軸(“OA”)。中級晶簇晶體只有一個光軸，稱為一軸晶；(與C軸重合)低級晶簇晶體有兩個光軸，稱為二軸晶。3. 一個或兩個特殊方向光軸光波沿非均質(zhì)體的特殊方向射入時不發(fā)生雙折射，也不改變?nèi)肷涔獾恼駝臃较?，這種特殊方向稱為光軸(“OA”)。中級晶簇晶體只有一個光軸，稱為一軸晶；(與C軸重合)低級晶簇晶體有兩個光軸，稱為二軸晶。光率體是表示光波在晶體中傳播時，光波的振動方向與相應(yīng)折射率值之間關(guān)系的一種光性指示體。(一) 均質(zhì)體光率體 包括等軸晶系礦物及非晶質(zhì)礦物光波在均質(zhì)體中傳播時，向任何方向振動，其傳播速度不變，折射率值相等，不發(fā)生雙折射，因此，均質(zhì)

4、體光率體是一個圓球體。(二) 非均質(zhì)光率體 包括一軸晶光率體和二軸晶光率體(1) 一軸晶光率體一軸晶礦物是指中級晶族，因為這類礦物只有一個光軸，即光波只有一個沿C軸入射的特殊方向不發(fā)生雙折射，故稱為一軸晶。1. 形狀旋轉(zhuǎn)橢球體，是以Ne軸(C軸)為旋轉(zhuǎn)軸和No軸(C軸)為半徑組成的旋轉(zhuǎn)橢球體。2. 結(jié)構(gòu)要素兩個主軸：兩個互相垂直的軸，代表一軸晶兩個主要光學(xué)方向，又稱光學(xué)主軸，即Ne軸和No軸；它的長短代表主折射率大小。在不同的一軸晶光率體中，Ne和No值大小是不一樣的，稱為主折射率值，也可稱光學(xué)主軸。3. 一軸晶光率體的光性符號 一軸晶光率體是一個以Z軸為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)橢球體。光性符號：NeNo

5、 正光性，如石英 NeNmNp時，為正光性()；當(dāng)NgNmNo：正光性 Ne=Np ，NeNo：負光性測定光性符號一級灰干涉色加石膏試板，判斷與正交偏光的情況相同。藍升高，黃降低。 干涉色圈較多時，加云母試板（升降一個色序）。這時，升高區(qū)域的干涉色環(huán)向內(nèi)移動，降低區(qū)域的干涉色環(huán)向外移動，并在光軸出路點附近出露兩個黑點。如果四個象限是一級灰白的干涉圖，則選用石膏試板 插入石膏試板后，、象限干涉色由灰白變?yōu)樗{色，對石膏試板而言，干涉色升高，即同名軸平行。 又已知發(fā)散的方向為Ne，切線的方向為No，所以Ne=Ng，No=Np，為一軸晶的正光性。 插入石膏試板后，、象限干涉色由灰白變?yōu)辄S色，對石膏試板

6、而言，干涉色降低，即異名軸平行。 又已知發(fā)散的方向為Ne，切線的方向為No，所以Ne=Np，No=Ng，為一軸晶的負光性。如果干涉圖中有同心色環(huán)，說明該晶體的干涉色較高，則選用云母試板或石英楔。 插入云母試板： 色環(huán)內(nèi)收，干涉色升高； 色環(huán)外擴，干涉色降低。插入云母試板后，、象限干涉色色環(huán)內(nèi)收，干涉色升高，即同名軸平行。又已知發(fā)散的方向為Ne，切線的方向為No，所以Ne=Ng，No=Np，為一軸晶的正光性。插入云母試板后，、象限干涉色色環(huán)外擴，干涉色降低，即異名軸平行。又已知發(fā)散的方向為Ne，切線的方向為No，所以Ne=Np，No=Ng，為一軸晶的負光性。 判斷黑十字的象限可根據(jù)下列四種現(xiàn)象：

7、(1) 黑臂細的部分指向光軸出露點。(2) 等色圈凹向?qū)χ廨S出露點。(3) 順時針旋轉(zhuǎn)載物臺，橫向黑帶下移后視域內(nèi)必為象限，上移后則為象限；縱向黑帶左移后視域內(nèi)必為象限，右移后則為象限。(4) 順時針旋轉(zhuǎn)載物臺，黑帶一端的方向與載物臺轉(zhuǎn)動方向相同，該端永遠靠近光軸出露點。二軸晶光率體對稱程度比一軸晶低，因此，二軸晶干涉圖比一軸晶復(fù)雜。二軸晶有五種類型的干涉圖：1、 垂直Bxa切片的干涉圖圖像特點(1) 0位置：當(dāng)光軸面與上下偏光鏡振動方向之一平行時，干涉圖由黑十字和“”干涉色圈組成，干涉色圈的多少，取決于礦物雙折率的大小及礦片厚度。(2) 45位置: 轉(zhuǎn)動物臺，黑十字從中心分裂成兩個彎曲的黑

8、帶。當(dāng)光軸面與上下偏光鏡振動方向成45夾角時，黑帶彎曲度最大，成雙曲線對稱出現(xiàn)。頂點為兩個光軸的出露點，它們之間的距離與光軸角（2V）成正比；彎曲黑帶頂點突向Bxa出露點。彎曲黑帶頂點的連線為光軸面(AP) 。在旋轉(zhuǎn)物臺時，干涉色色圈隨光軸出露點移動，其形狀不發(fā)生變化。(3) 90位置: 轉(zhuǎn)動物臺，彎曲黑帶又合成黑十字，則干涉圖與0時相似，僅干涉色色圈的位置同時轉(zhuǎn)動了90應(yīng)用1) 確定軸性及切面方向（2V角小于80時）。根據(jù)圖像特點,可確定為二軸晶垂直銳角等分線(Bxa)的切面。 2) 測定光性符號二軸晶礦物的光性正負劃分原則是：BxaNg時，為正光性；Bxa=Np時，為負光性。故只要測出Bxa是