晶體光學(xué)復(fù)習(xí)資料

晶體光學(xué)復(fù)習(xí)資料一、名詞解釋：1.雙折射率：兩種偏光折射率的差值稱為雙折射率。2.光率體：表示光波在晶體中傳播，光波的振動(dòng)方向與相應(yīng)的折射率之間相關(guān)性指示體。3.光軸：光波沿非均質(zhì)體的特殊方向射入時(shí)不發(fā)生雙折射，也不改變?nèi)肷涔獾恼駝?dòng)方向，這種特殊方向稱為光軸4.光軸角：兩個(gè)光軸之間所夾的銳角稱光軸角5.光性方位：光率體主軸與晶體結(jié)晶軸之間的關(guān)系稱為光性方位。6.礦物的糙面：在單偏光下觀察不同礦物的表面時(shí)，可看到某些礦物表面比較光滑，某些礦物表面顯得較為粗糙呈麻點(diǎn)狀，好象粗糙皮革，這種現(xiàn)象稱為糙面7.礦物的突起：在巖石薄片中，各種不同礦物表面高低不同，這種礦物表面突起來的現(xiàn)象稱為突起。8.礦物的閃突起：在單偏光鏡下，轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，非均質(zhì)體礦物邊緣糙面及突起高低產(chǎn)生明顯變化的現(xiàn)象稱為閃突起。9.礦物的多色性：在單偏光鏡下轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)時(shí)，許多有色非均質(zhì)體礦片的顏色及顏色的深淺發(fā)生變化，這種由于光波在晶體中波動(dòng)方向不同，而使礦物的顏色發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為多色性10.消光位：礦片在消光位時(shí)所處的位置，稱為消光位。11.消光角：光率體橢圓半徑與解理縫、雙晶縫及晶面跡線之間的夾角稱為消光角。12.平行消光：當(dāng)薄片消光時(shí)，解理縫、雙晶縫、晶體輪廓等與目鏡十字絲之一平行，稱為平行消光。13.對(duì)稱消光：薄片消光時(shí)，目鏡十字絲為兩組解理縫或兩個(gè)晶面跡線夾角的平分線，稱為對(duì)稱消光。14.斜消光：薄片消光時(shí)，解理縫、雙晶縫、晶體輪廓等與目鏡十字絲斜交，稱為斜消光。15.光程差：光通過礦片中的晶體時(shí)，發(fā)生雙折射形成快光與慢光，當(dāng)慢光離開礦片時(shí)，快光已在空氣中進(jìn)行了一段距離，并在它們到達(dá)上偏光鏡前保持不變，這段距離稱光程差。16.補(bǔ)色法則：兩個(gè)非均質(zhì)體除垂直光軸以外的任意方向切面，在正交偏光鏡間45位置重疊，光波通過這兩個(gè)礦片后，總光程差的增減稱為補(bǔ)色法則。17.正延性：長條狀礦物切面，其延長方向或解理縫方向與光率體橢圓長半徑Ng或Ng′平行或其夾角小于45°18.干涉色：當(dāng)白光通過正交偏光鏡的礦片后，經(jīng)干涉作用形成的顏色稱為干涉色。19.Bxa：兩個(gè)光軸之間的銳角等分線稱銳角等分線，以Bxa表示。20.Bxo：兩個(gè)光軸之間的鈍角等分線稱鈍角等分線，以Bxo表示。二、復(fù)習(xí)題1.光率體的類型及各類型光率體的特征（P35）。①均質(zhì)體光率體均質(zhì)體包括高級(jí)晶族的等軸晶系礦物及非晶質(zhì)物質(zhì)，此類物質(zhì)光率體為圓球形，各個(gè)方向折射率值唯一，都是N，任何方向切面都是圓切面，其半徑為折射率值N。②一軸晶光率體一軸晶礦物是指中級(jí)晶族的礦物，光波在此類礦物中傳播時(shí)，只有沿某一個(gè)特殊的方向才不會(huì)發(fā)生雙折射，這個(gè)方向稱為光軸。光率體的特征：形態(tài)一軸晶光率體為以Ne軸為旋轉(zhuǎn)軸(平行c軸)、No(垂直c軸)為半徑組成的旋轉(zhuǎn)橢球體。（2）結(jié)構(gòu)要素①兩個(gè)光學(xué)主軸：Ne軸和No軸，相互垂直，代表一軸晶兩個(gè)主要光學(xué)方向。②兩個(gè)主折射率：Ne和No，Ne是非常光的折射率，No是常光的折射率。光性正負(fù)的劃分當(dāng)Ne>No時(shí)稱為一軸正晶，標(biāo)記為：一（+），如石英。當(dāng)Ne<NOSPAN>時(shí)稱為一軸負(fù)晶，標(biāo)記為：一（－），如方解石。③二軸晶光率體二軸晶礦物包括低級(jí)晶族(斜方、單斜、三斜晶系)的礦物，均具有兩個(gè)光軸，故稱二軸晶，三個(gè)結(jié)晶軸單位各不相等(a≠b≠c，a≠c)，表示它們?nèi)瓤臻g方向的不均一性。二軸晶光率體的特征：（1）形態(tài)二軸晶光率體為三軸不等橢球體。（2）結(jié)構(gòu)要素①三個(gè)光學(xué)主軸：Ng軸、Nm軸和Np軸，兩兩垂直，代表二軸晶三個(gè)主要光學(xué)方向。②三個(gè)主折射率：Ng、Nm、Np。大小關(guān)系Ng>Nm>Np。③兩個(gè)光軸（OA）：垂直于光軸的光率體切面為半徑為Nm的圓，即沿光軸方向入射的光不發(fā)生雙折射。由于有兩個(gè)光軸，故稱二軸晶。④光軸角：兩光軸之間所夾的銳角稱為光軸角，符號(hào)2V，2V的角平分線稱銳角等分線，符號(hào)Bxa，兩個(gè)光軸之間所夾的鈍角平分線稱鈍角等分線，符號(hào)Bxo。光性正負(fù)的劃分當(dāng)Ng-Nm>Nm-Np，即Bxa=Ng時(shí)，為正光性，標(biāo)記為：二（+）。當(dāng)Ng-Nm<NMSPAN>-Np，即Bxa=Np時(shí)，為負(fù)光性，標(biāo)記為：二（－）。晶體的光性分類與晶體對(duì)稱分類的關(guān)系。均質(zhì)體——等軸晶系——高級(jí)晶族非均質(zhì)體——一軸晶——三方晶系——六方晶系——中級(jí)晶族——四方晶系——二軸晶——三斜晶系——單斜晶系——低級(jí)晶族——斜方晶系各晶系光性方位的特點(diǎn)。高級(jí)晶族：通過圓球體中心的任何三個(gè)相互垂直的直徑都可與等軸晶系的三個(gè)結(jié)晶軸相當(dāng)中級(jí)晶族：中級(jí)晶族晶體的光率體是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的橢球體，其旋轉(zhuǎn)軸（光軸，Ne軸）與晶體高次軸（Z軸）一致，如黃玉低級(jí)晶族：斜方晶系是光率體的三個(gè)主軸與晶體的三個(gè)結(jié)晶軸一致單斜晶系是Y晶軸于光率體之一重合，其余的兩個(gè)主軸與另兩個(gè)結(jié)晶軸斜交如透閃石三斜晶系是光率體的三個(gè)主軸與晶體的三個(gè)結(jié)晶軸斜交，其斜交角度因礦物而異偏光顯微鏡是由哪些主要部件組成？整個(gè)偏光顯微鏡由機(jī)械系統(tǒng)組件（鏡座，鏡臂，載物臺(tái)，鏡筒）、光學(xué)系統(tǒng)組件（反光鏡，上下偏光鏡，鎖光圈，聚光鏡，物鏡，目鏡，勃氏鏡）和附件（補(bǔ)色器，顯微尺等）三個(gè)部分組成5.為什么要校正中心，校正中心的步驟。中心不正旋轉(zhuǎn)物臺(tái),視域中心的物像會(huì)偏離視域中心,甚至跑出視域之外,妨礙觀察。(1)將物鏡安裝在正確的位置上,準(zhǔn)焦后在視域里選擇薄片上一點(diǎn)a,移動(dòng)薄片使a位于十字絲交點(diǎn),將薄片固定。(2)旋轉(zhuǎn)物臺(tái)一周,若點(diǎn)a離開中心,以另一圓心o點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng),則證明中心不正,需要校正。(3)旋轉(zhuǎn)物臺(tái)180°,使a點(diǎn)由十字絲交點(diǎn)移至a′處。(4)扭動(dòng)物鏡上的校正螺絲,使a′點(diǎn)移至偏心圓圓心o點(diǎn),初校即算完成。(5)移動(dòng)薄片,將點(diǎn)a從o點(diǎn)移至十字絲交點(diǎn)旋轉(zhuǎn)物臺(tái)檢查,若已校好,則點(diǎn)a不動(dòng),否則尚需重復(fù)前述操作步驟加以校正。單偏光鏡下能觀察礦物的哪些光學(xué)特征？①礦物的外表特征,如形態(tài)、解理;②礦物對(duì)光波吸收強(qiáng)弱的性質(zhì),如顏色、多色性;③與礦物折射率相對(duì)大小有關(guān)的光學(xué)性質(zhì),如突起、糙面、邊緣、貝克線及貝克線色散效應(yīng)等。測量解理夾角的步驟。(1)選擇兩組解理縫最細(xì)最清晰、升降鏡筒解理縫不左右移動(dòng)的切面。(2)旋轉(zhuǎn)物臺(tái)使一組解理縫平行或重合于目鏡十字絲的縱絲,并記下物臺(tái)上讀數(shù)a。(3)旋轉(zhuǎn)物臺(tái)使另一組解理縫平行于目鏡縱絲，記下物臺(tái)讀數(shù)b;兩個(gè)讀數(shù)的差值(即a與b之差)即為所測解理角。貝克線的移動(dòng)規(guī)律是什么，如何利用貝克線的移動(dòng)規(guī)律來判斷礦物折射率的相對(duì)大?。恳苿?dòng)規(guī)律：(1)提升鏡筒(下降物臺(tái)),貝克線總是向折射率大的方向移動(dòng)。(2)下降鏡筒(提升物臺(tái)),貝克線總是向折射率小的方向移動(dòng)。什么叫糙面，并畫圖說明其產(chǎn)生的原因。在單偏光鏡下，可以看到巖石薄片中各種礦物表面的光滑程度不一，某些礦物表面較為光滑，某些礦物表面顯得較為粗糙而呈現(xiàn)麻點(diǎn)狀，好像粗糙皮革一樣，礦物表面光滑程度不同的現(xiàn)象稱為糙面糙面產(chǎn)生的原因:礦物表面具有一些顯微狀凹凸不平，覆蓋在礦片之上的加拿大樹膠折射率與礦片的折射率不同，光線通過兩者之間的界面，發(fā)生折射作用，使礦片表面的光線集散不均一，因?yàn)轱@得礦物表面各個(gè)點(diǎn)上的明暗程度不同簡述測定消光角的方法和步驟。1)選擇定向切片。如測角閃石的消光角應(yīng)選一組解理清晰,多色性明顯,干涉色最高的切片(即平行光軸面的切面)。2)解理縫或雙晶縫平行縱十字絲。將選定的礦片置于視域中心,旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)使解理縫或者雙晶縫平行縱十字絲,記下載物臺(tái)讀數(shù)a。3)礦片達(dá)到消光位。旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)使礦片達(dá)消光位,此時(shí)礦片上的光率體橢圓半徑與目鏡十字絲一致,記下載物臺(tái)的讀數(shù)b。兩次讀數(shù)的差值即為該礦物的消光角。4)確定光率體半徑名稱。從消光位轉(zhuǎn)45°插入試板,觀察礦片干涉色的升降變化,應(yīng)用補(bǔ)色法則,同名半徑一致,干涉色升高,異名半徑一致,干涉色降低,確定光率體半徑名稱。什么叫延性符號(hào)，如何測定？長條狀礦物切面，其延性方向與光率體橢圓長半徑Ng或N’g平行或其夾角小于45°時(shí)，稱正延性。其延長方向與光率體橢圓短半徑Np或N’p平行或其夾角小于45°時(shí)，成為負(fù)光性。如果柱狀礦物的光性方向是Ng∥Z晶軸，則平行Z軸切面均具正延性。如果Np∥Z晶軸，則平行Z軸的切面均為負(fù)延性。如果Nm∥Z晶軸，則平行Z軸的切面中有正延性也有負(fù)延性各級(jí)干涉色的特點(diǎn)。第Ⅰ級(jí)序主要干涉色:暗灰-灰白-淺黃-橙紫紅,其光程差為0～550nm,主要特點(diǎn)是無藍(lán)、綠干涉色,而出現(xiàn)特有的灰色、灰白色。Ⅱ級(jí)序主要干涉色:藍(lán)-藍(lán)綠-綠-黃-橙-紫紅,其光程差為550～1100nm,主要特點(diǎn)是出現(xiàn)藍(lán)、綠色,顏色鮮艷,色濃而純,色帶間界線較清楚,尤其是Ⅱ級(jí)藍(lán)最清晰。第Ⅲ級(jí)序主要干涉色:藍(lán)-綠-黃-橙-紅,其光程差為1100～1650nm,若將第Ⅲ級(jí)序與第Ⅱ級(jí)序的干涉色作比較,則它們在顏色上的出現(xiàn)順序是一致的,但第Ⅲ級(jí)序較第Ⅱ級(jí)序干涉色淺,干涉條帶之間的界線不如第Ⅱ級(jí)序清楚,其中Ⅲ級(jí)綠最鮮艷。第Ⅳ級(jí)序主要干涉色:淺藍(lán)-淺綠-淺橙-淺紅,當(dāng)其光程差為1650～2200nm,干涉色的顏色更淺,顏色混雜不純,干涉色條帶間的界線更模糊。第Ⅴ級(jí)以上的干涉色:稱為高級(jí)白簡述錐光鏡的裝置及其光學(xué)特點(diǎn)。⑴聚光鏡的作用:使平行偏光變成錐形偏光。⑵勃氏鏡或取去目鏡作用:放大干涉圖。⑶高倍物鏡作用:接納更大范圍的入射光波，使圖象更清晰。(4)錐光系統(tǒng)的適用范圍：非均質(zhì)體均質(zhì)體礦物的光學(xué)性質(zhì)各方向一致，光波以任何方向射入礦片，都不發(fā)生雙折射，在正交下全消光，錐光下沒有干涉圖。非均質(zhì)體礦物的光學(xué)性質(zhì)隨方向而異，在錐光下能形成干涉圖，其干涉圖的圖像特點(diǎn)因礦物的軸性和切面方向而不同。錐光鏡可以測定礦物的光學(xué)常數(shù)為：軸性、光性符號(hào)，光軸角和切面方向。簡述一軸晶垂直光軸切面的干涉圖特征及其應(yīng)用。圖像特點(diǎn)：①由黑十字和同心圓干涉色圈組成，黑十字交點(diǎn)位于十字絲中心。②干涉色圈以黑十字交點(diǎn)為中心，成同心環(huán)狀。干涉色圈的多少，取決于礦物雙折率的大小及礦片厚度。③轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)360°,干涉圖不發(fā)生變化。應(yīng)用：①確定軸性和切面方向，根據(jù)圖像特點(diǎn),可確定為一軸晶垂直光軸的切②測定光性符號(hào)Ne=Ng正光性Ne=Np負(fù)光性簡述二軸晶垂直Bxa切面的干涉圖特征及其應(yīng)用。特征：①當(dāng)光軸面與上下偏光鏡振動(dòng)方向之一平行時(shí)，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轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，黑十字從中心分裂形成兩個(gè)彎曲的黑帶，當(dāng)光軸面與上下偏光鏡振動(dòng)方向成45°夾角時(shí)，兩個(gè)彎曲的黑帶頂點(diǎn)之間距離最遠(yuǎn)。③轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)90°時(shí)，彎曲黑帶又合成黑十字，但其粗細(xì)黑帶已更換了位置。應(yīng)用：①確定軸性和切面方向。根據(jù)圖像特點(diǎn),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(hào)Bxa=Ng正光性Bxa=Np負(fù)光性一軸晶斜交光軸的切面干涉圖的特征與二軸晶斜交光軸切面干涉圖的特征有何不同？各自如何確定象限的位置及測定光性符號(hào)正負(fù)。透明礦物薄片系統(tǒng)鑒定的內(nèi)容和一般程序。1）礦物的系統(tǒng)鑒定首先應(yīng)該區(qū)分是均質(zhì)體礦物還是非均質(zhì)體礦物。對(duì)于均質(zhì)體，其各個(gè)方向切面為全消光，且無干涉圖。對(duì)于非均質(zhì)體，僅垂直光軸切面全消光，其它則為四次消光，且有干涉圖。然后再分別對(duì)均質(zhì)體和非均質(zhì)體加以鑒定。對(duì)于均質(zhì)體礦物只需在單偏光鏡下觀察礦物的晶形、解理、突起等級(jí)和顏色等特征；對(duì)于非均質(zhì)體礦物需要在以下四個(gè)方面進(jìn)一步鑒定：a)在單偏光下觀察晶形、解理、突起等級(jí)、閃突起、顏色、多色性、測定解理夾角等。b)在正交偏光鏡下觀察消光類型、雙晶、延性符號(hào)及干涉色級(jí)序等。c)選擇一個(gè)垂直光軸的切面，在錐光鏡下確定軸性測定光性符號(hào)。如為有色礦物，在單偏光鏡下觀察No或Nm的顏色。d)選擇一個(gè)平行光軸或平行光軸面的切面，在正交偏光鏡下測定最高干涉色級(jí)序、最大雙折率和消光角的大小。如為有色礦物，觀察No、Ne或Ng、Np等顏色。寫出多色性和吸收性公式。系統(tǒng)測定光學(xué)性質(zhì)后，查閱有關(guān)資料，定出礦物名稱。2）礦物的不同晶體光學(xué)性質(zhì)的需要在不同定向切面上進(jìn)行測定，對(duì)于多色性公式、吸收性公式、雙折射率及消光角等特征，需要在平行光軸或光軸面的切面上測定、對(duì)于光性正負(fù)的確定需要在除平行光軸或光軸面的切面外的各種切面上進(jìn)行、對(duì)于2V大小的測定則需要在垂直光軸的切面上進(jìn)行。垂直光軸切面特征：a)有色礦物不顯多色性、b)全消光、c)錐光下顯示一軸晶或二軸晶垂直光軸切面干涉圖；平行光軸或平行光軸面切面特征：a)多色性最明顯、b)干涉級(jí)序最高、c)錐光下顯示平行光軸或光軸面切面干涉圖；其它方向的切面特征介于上述兩種切面之間。3）主要的觀察內(nèi)容有：單偏光鏡下包括礦物的晶態(tài)、解理、顏色及多色性、突起及閃突起等、正交偏光鏡下包括干涉色級(jí)序、雙晶類型、延性符號(hào)、雙折射率大小、消光類型及消光角等、錐光鏡下包括切面方向、軸性、光性及2V大小等。試述角閃石的晶體光學(xué)特點(diǎn)。角閃石：手標(biāo)本上多呈暗綠色光性：手標(biāo)本上多呈暗綠色、暗褐—黑色?薄片中呈綠色，褐色。單斜晶系晶體多呈長柱狀，多色性為Ng=深綠，藍(lán)綠，Ng=綠，黃綠，