1、第三章正交鏡下晶體光學性質,正交偏光顯微鏡裝置,自然光(平行光),偏振光,加入上偏光,單偏光 視域明亮,正交偏光 視域全黑,裝置：在單偏光裝置基礎上，加入上偏光鏡。 檢驗：如上下偏光振動方向正交，則在空物臺情況下，視域將變得全黑。,檢測上下偏光是否正交,補色法則,正交偏光鏡下基本光學現象,正交鏡下晶體的基本光學現象消光、干涉,消光 指在正交偏光鏡下，晶體呈現黑暗的現象。,消光位：非均質體任意切面在正交鏡下旋轉360有4次消光（變黑暗） 現象，晶體消光時所處的位置稱為消光位。相鄰消光位相差90,消光位,消光位,干涉色,干涉色,逆時針方向旋轉,消光原理,消光原理光振幅矢量分解,k,k1,k2,k1

2、1,k12,k21,k22,入射光振幅為 k，透過礦片后兩條折射光的振幅分別為 k1和 k2，則,k1 = k cos k2 = k sin,兩折射光進入上偏光時要繼續(xù)分解，k1分解的k11和 k2 分解的 k21 因垂直上偏光而不能進進入，只有它們分解的 k12 和 k22 可進入，,K12 = k1 sin= k cossin= k sin2/ 2 K22 = k2 cos= k sincos= k sin2/ 2,旋轉物臺時，若礦片橢圓切面長軸或短軸與下偏光平行或重合，則為0，k12 和 k22 也為0，沒有光線透過上偏光，即達消光。,重要結論：礦物處在消光位時，其橢圓切面長短軸分別與上

3、下偏光振 動方向（即目鏡十字絲）重合。,干涉原理,全消光：正交鏡下旋轉物臺，礦片一直是黑暗的現象稱全消光。,全消光的意義：全消光時，礦片光率體切面一定是圓，即礦片 為均質體或非均質體垂直O(jiān)A的切面。,干涉正交鏡下，礦片在非消光位時會出現色彩，這就是干涉現象。,由正交鏡下光矢量分解結果，進入上偏光的兩束折射光 k12 和 k22具有以下特征： 1、頻率相同（由同一偏光分解而來） 2、在同一平面內振動（即上偏光鏡振動平面） 3、具有固定光程差 故 k12 和 k22 滿足干涉條件，產生干涉色。 而且，當= 45時，k12 和 k22 同時有最大值，產生的干涉色最明亮。,矢量分解,干涉原理,光程差

4、R 光線在通過某介質所用的時間內，它在真空中所走的距離 稱為在這一條件下的光程。兩束光線通過同一介質所產生 的光程之差即稱為這兩束光在此條件下的光程差 R。,R,Np,Np,Np,Ng,Ng,Ng,Ng,Np,d,介質厚度為 d，折射光 Ng 和 Np 通過 d 時的速度分別為 Vg 和 Vp ， 用時分別為 Tg 和 Tp，光速為 C，則,R = C Tg C Tp = C d / Vg C d / Vp= d （C / Vg C / Vp）= d（Ng Np ）,結論：光程差等于礦片厚度乘礦片雙折率。,干涉色形成,若入射光為單色光，波長為，使光程差逐漸加大，則,光程差 R =（2n + 1

5、）/2 兩干涉光相互疊加而加強 光程差 R = 2n /2 兩干涉光相互抵消而變暗,紅光= 700nm 橙光= 620nm 黃光= 560nm 綠光= 515nm 藍光= 470nm 青光= 440nm 紫光= 410nm,光程差 R,550,1100,1650,0,2300 nm,七種單色光的干涉條紋及白光干涉色色譜,白光干涉色色譜,若入射光為白光，則七種單色光的干涉現象相互混合就形成了干涉色。,干涉色級序,干涉色色譜：當入射光為白光時，隨光程差由 0 逐漸加大而出現的干 涉色系列稱干涉色色譜。,干涉色級序和色序：在干涉色色譜中，按光程差由0開始往后，以紅色 干涉色為界而劃分的區(qū)段就構成了由

6、低到高的干涉 色級序；相鄰兩種干涉色構成一個色序。,一級 二級 三級 四級,高級白：五級及其以上干涉色稱為高級白干涉色。,異常干涉色：除干涉色色譜以外的特殊干涉色，如磚紅、墨水藍、 銹褐等等。,干涉色色譜,干涉色可受較深顏色的影響或被其覆蓋。,R = 0550nm R = 5501100nm R = 11001650nm R = 16502200nm,補色器,補色器：在光通路中，用以加大或減少光程差，從而改變干涉色的器件稱 補色器。常用的補色器有云母試板、石膏試板、石英楔等。,/4,1,云母試板,石膏試板,石英楔,云母試板：可增加或降低一個色序，本身可產生一級灰干涉色（R=147nm）。 石膏

7、試板：可增加或降低一個級序，本身可產生一級紫紅干涉色（R=550nm）。 石英楔：可增加或降低14個級序，本身可產生14級所有干涉色（R=02200nm）。,補色法則,補色法則：兩個晶體切面各自可產生的光程差分別為 R1 和 R2，當它們 同時處在光路中時，則它們產生的總光程差 R 為：,R = R1 + R2 （兩晶體光率體切面同名軸平行時） R =R1 R2 （兩晶體光率體切面異名軸平行時）,4,4,1,1,二級綠二級黃 升高一個色序,二級綠二級藍 降低一個色序,二級藍三級藍 升高一個級序,二級藍一級灰 降低一個級序,再看一遍,光路圖,補色法則,特殊情況： 1、當礦物干涉色為一級灰，使用石

8、膏試板，且異名半徑平行時，降低為一級黃。,2、當礦片與試板光程差相等，且異名半徑平行時，干涉色消失而變黑暗，這一 現象稱消色。,1,1,一級灰二級藍 升高一個級序,一級灰一級黃 降低一個級序,/4,消色,再看一遍,試板使用,試板的用途： 1、幫助識別礦物干涉色的級序。 2、確定礦物橢圓切面長短軸位置。,試板的選擇： 沒有一定之規(guī)，但在一般情況下，若礦物干涉色在一級以內，多用 石膏試板；礦物干涉色超過一級，常用云母試板。,/4,1,二級藍二級綠 升高，同名軸平行,一級灰一級黃 降低，異名軸平行,再看一遍,正交偏光鏡下晶體光學性質,正交偏光鏡下礦物主要光學性質： 最高干涉色 消光類型和消光角 延性

9、 雙晶、環(huán)帶和波狀消光,1、最高干涉色 要熟記13級干涉色的色彩特征，觀察礦物最高干涉色時就能做到一目了 然，特別要熟記一級紫紅、二級藍和三級綠的特征；也可用試板幫助確定。,楔形邊法 干涉色級數 = 紅圈數 + 1 條件：最外圈須出現一級灰,三級黃橙,消光類型,2、消光類型 礦物處在消光位時，礦物的輪廓、解理縫、雙晶縫等與目鏡十字絲（即上下 偏光振動方向）間的關系稱消光類型。共有以下三種：,平行消光,斜消光,對稱消光,一軸晶 斜方晶系 單斜晶系部分切面,一軸晶 斜方晶系 單斜晶系部分切面,三斜晶系 斜方晶系少數切面 單斜晶系部分切面,消光類型,同一礦物不同切面可有不同消光類型,Ng,Np,x,

10、Y,z,Ng,Np,z,x,(010)面 斜消光,x,y,Np,Nm,(001)面 對稱消光,Ng,Nm,z,y,(100)面 平行消光,Nm,消光角,3、消光角 礦物消光時，其延長方向、解理縫、雙晶縫等與目鏡十字絲（即上下偏光 振動方向，也是礦片光率體橢圓切面長短軸方向）間的夾角稱消光角。通常只 對斜消光的切面而言。,同礦物不同切面的消光角大小不等，只有特定切面上的消光角才有鑒定意義。,取或視具體情況而定,如角閃石和輝石的消光角只能在光軸面上測定，斜長石可在(010)晶帶中測定等。,a,b,消光角= a b,消光角測定,角閃石消光角的測定步驟： 1、選擇合適切面（光軸面） 見一組解理、多色性

11、最強、斜消光、干涉色最高、具瞬 變干涉圖 2、具體測量 3、確定光率體橢圓切面軸名,/4,Ng,Ng,a,b,使解理平行縱絲 記下刻度a,旋至消光位 記下刻度b,將橢圓縱軸 旋到45位,插入試板 確定橢圓軸名稱,4、正確記錄：消光角 z Ng = a b,z,z,延性,4、延性 延性是指晶體切面輪廓的延長方向與光率體橢圓切面長短軸間的相對指向關系。 有三種不同的延性：,正延性 延長方向與橢圓長軸一致或夾角 45,負延性 延長方向與橢圓短軸一致或夾角 45,不分正負 延長方向與橢圓軸夾角=45,延性測定可在任意一個一向延長的切面上進行 等軸形態(tài)切面無延性,延性測定,延性符號的測定,使延長方向平行

12、縱絲,消光,順時針旋轉45使干涉色最亮,插入試板,干涉色升高為正延性,降低為負延性,平行消光的切面,使延長方向平行縱絲,記下a,旋至消光位,記下b,順時針旋45使干涉色最亮,插入試板,按干涉色升降和a b 的值確定延性,斜消光的切面,a,b,延性影響因素,影響延性的因素光性方位、晶體形態(tài)、切面方向 一軸晶： 延性通常與光性一致，正光性時為正延性，負光性時為負延性，反過來也一 樣。僅有少數形態(tài)特殊者例外。 二軸晶： 正延性：Ng與延長方向一致，或其夾角 45 負延性：Np與延長方向一致，或其夾角 45 延性可正可負： Nm與延長方向一致，或其夾角 45，與切面有關 延性不分正負：Ng或Np與延長方向夾角 = 45,Ng,