晶体光学复习思考题

1晶体光学复习思考题1、光性均质体与光性非均质体？光性均质体（光学性质各个方向都相同，高级晶族晶体、非晶质体属于光性均质体）⑴光波在均质体中传播时，无论在任何方向上振动，其传播速度与折射率值不变。⑵光波入射均质体发生单折射现象，不发生双折射也不改变入射光的振动性质。入射光为自然光，折射光仍为自然光。入射光为单偏光，折射光仍为单偏光光性非均质体（光学性质随方向而异，中级和低级晶族晶体属于光性非均质体）⑴光波在非均质体中传播时，其传播速度和折射率值随振动方向的不同而发生改变，即有无数个折射率值。⑵光波入射非均质体，除特殊方向以外，会改变其振动特点，分解成为振动方向互相垂直，传播速度不同，折射率不等的两条偏振光，这种现象就称为双折射。2、一轴晶、二轴晶、光轴？中级晶族有一个这样的特殊方向，称为一轴晶。低级晶族有两个这样的特殊方向，称为二轴晶。光在非均质体中某一个或两个特殊方向传播时,不发生双折射，即为单折射，这种特殊的方向,就称为光轴。23、光率体？光率体是表示光波在晶体中传播时，光波的振动方向与相应折射率值之间关系的光学立体图形（光性指示体）。4、如何判断一轴晶、二轴晶光性符号的正、负？一轴晶光性符号：正光性：NeNo,即Ne=Ng,No=Np负光性:NeNo,即Ne=Np,No=Ng二轴晶光性符号：正光性:Ng-NmNm-Np或Bxa=Ng,Bxo=Np负光性:Ng-NmNm-Np或Bxa=Np,Bxo=Ng5、何谓光轴面（Ap）？、光轴角（2V）？Bxa？、Bxo？、光轴（OA）：光波沿着这个方向入射，不发生双折射，对应切面为圆切面，二轴晶有两个光轴。光轴角（2V）：两个光轴之间的锐角。光轴面（Ap）：包括两根光轴的面。锐角等分线（Bxa）：两个光轴之间的锐角等分线。钝角等分线（Bxo）：两个光轴之间的钝角等分线6、光性方位？光性方位：光率体主轴（Ne、No，Ng、Nm、Np）与晶体结晶轴3（X、Y、Z）之间的关系。（1）中级晶簇光性方位：Ne与Z一致。（2）低级晶簇光性方位：斜方晶系：三个主轴（Ng、Nm、Np）与三个结晶轴（X、Y、Z）一致。如黄玉。单斜晶系：Y与光率体三个主轴（Ng、Nm、Np）之一重合，其余斜交。如透闪石。三斜晶系：光率体三个主轴（Ng、Nm、Np）与三个结晶轴（X、Y、Z）斜交。如斜长石。7、绘出一轴晶、二轴晶正光性光率体的主要切面，并注明每一个切面的半径名称。一轴晶：①垂直光轴切面圆切面，半径等于No，光波垂直这种切面入射时，不发生双折射。折射率为No。②平行光轴切面椭圆切面，半径分别等于Ne与No，光波垂直这种切面入射时，发生双折射，分解成为两条偏光，其振动方向分别平行椭圆切面长、短半径，其相应的折射率分别等于椭圆切面的长、短半径Ne与No，Ne-No是一轴晶（+）矿物最大双折率。③斜交光轴切面椭圆切面，半径分别等于Ne′与No，光波垂直这种切面入射时，4发生双折射，折射率分别等于椭圆切面的长、短半径Ne′与No重点：光波垂直入射圆切面，不发生双折射。垂直入射椭圆切面，发生双折射。二轴晶：5①垂直光轴切面圆切面，半径等于Nm，光波垂直这种切面入射时，不发生双折射。折射率为Nm。平行光轴面切面②椭圆切面，半径分别等于Ng与Np，光波垂直这种切面入射时，发生双折射，双折射率等于椭圆半径之差，Ng-Np是二轴晶矿物最大双折率。③其它切面：椭圆切面，发生双折射，长、短半径不同。68、当入射光波为偏光，而且其振动方向平行于垂直入射光的光率体椭圆切面半径之一时，光波进入晶体后的情况如何（发生双折射？发生单折射？），如果入射偏光的振动方向与光率体椭圆切面半径斜交，光波进入晶体的情况如何（发生双折射？发生单折射？）1如果是均质体或非均质体垂直光轴矿片，光率体切面为圆切面，不发生双折射，折射率等于圆半径。2偏光方向与非均质体矿片的光率体椭圆长、短半径之一平行时，不改变原来的振动方向，折射率值等于该半径的长度。3偏光方向与非均质体矿片的光率体椭圆长、短半径之一斜交时，发生双折射，分解成振动方向平行光率体椭圆长、短半径的两条偏光。其折射率值分别等于椭圆长、短半径。9、某矿物的光性方位如图，请据图说明该矿物在镜下（单偏光、正交偏光和锥光下）的主要光学性质。该矿物的Ng=1.78，Nm=1.683，Np=1.647。7ZNgX=NpY=Nm10、多色性？多色性产生的原因以及表达方式？吸收性？其产生的原因以及表达方式？多色性：光波在晶体中的振动方向不同，导致矿片颜色发生改变的现象。吸收性：光波在晶体中的振动方向不同，矿片颜色深浅发生8改变的现象。一轴晶矿物多色性：有两个主要的颜色，通常与Ne、No相当。如黑电气石多色性公式：No=深蓝色，Ne=浅紫色吸收性公式：No＞Ne二轴晶矿物多色性：有三个主要的颜色通常与Ng、Nm、Np相当。如普通角闪石多色性公式：Ng=深绿色，Nm=绿，Np=浅黄绿色吸收性公式：Ng＞Nm＞Np多色性与吸收性的影响因素⑴与矿物本性有关：黑云母多色性明显，紫苏辉石多色性不明显⑵与切片方向有关：平行光轴或光轴面切面的多色性最明显，垂直光轴切面不具多色性。其它方向切面介于两者之间。⑶薄片愈厚，多色性愈明显。11、正、负突起的判别标志是什么？突起是薄片中矿物颗粒看起来凸出或凹入的现象。正负突起判断：下降载物台，贝克线由加拿大树胶向矿物移动为正突起；反之，则为负突起。9矿物突起的影响因素：矿物突起的高低与矿物折射率值与加拿大树胶折射率值（1.54）的差值大小，差值愈大，突起愈高。12、闪突起？产生的原因？对于一轴晶和二轴晶体矿物来说，哪种方向的切面上闪突起最明显？（1）闪突起：单偏光下，旋转载物台，矿物的突起发生改变的现象。如方解石等。⑵闪突起影响因素：平行光轴或光轴面切面闪突起最明显垂直光轴切面没有闪突起其它切面介于上述两者之间（3）平行光轴或光轴面得切面，闪突起最明显，垂直光轴的切面不具闪突起，其他方向的切面闪突起明显程度介于二者之上。13、消光？干涉色？干涉色产生的原因？干涉色的高低与什么因素有关？对于一轴晶和二轴晶体矿物来说，哪种方向的切面上干涉色最高？（1）消光：矿物在正交偏光镜间呈现黑暗的现象。10（2）全消光：转动物台360°,矿片的消光现象不改变。（3）消光位：非均质体除垂直光轴切片的以外，其他切面在正交偏光镜间处于消光时的位置，称为消光位。矿片在消光位时，其光率体椭圆长、短半径必定与上、下偏光振动方向AA、PP平行。消光位具体用消光角或者消光类型表示。（4）干涉色产生的原因：如果光源为白光时，在正交偏光镜间，在45度位时插入石英楔，随着石英楔的慢慢推入，视域内出现的不是明暗相间的干涉条带，而是不同的颜色。这是因为白光中七种不同波长的单色光不可能同时增强或减弱，必然有一部分单色光增强，而另一部分单色光减弱。这样，不同程度加强的单色光波混合起来就构成了与该光程差相应的混合颜色。(见左图)这就是干涉色。干涉色及各级序特性干涉色：正交偏光下用白光观察时，非均质体矿片呈现的各种颜色。它可以分成不同的级序。第一级序：暗灰—灰白—黄—橙—紫红第二级序：蓝—绿—黄—橙—紫红第三级序：蓝—绿—黄—橙—红第四级序：粉红—浅绿—浅橙高级白：更高级序各色光波混杂形成一种与珍珠表面相似的亮白色。（4）干涉色的高低与什么因素：11R=d(N1-N2)，R—光程差,d—矿片厚度,N1-N2—双折率14、补色法则？在正交偏光镜间，两个非均质体任意方向的切片（除垂直光轴以外的），在45°位置重叠时，两矿片光率体椭圆半径同名半径平行,总光程差等于原来两矿片光程差之和，表现为干涉色升高。异名半径平行时,总光程差等于原来两矿片光程差之差，其干涉色降低（比原来高的干涉色降低，比原来低的干涉色不一定降低）。当异名半径平行时,如果总光程差等于零，那么矿片就会变成灰黑色，此现象就是矿片消色。几种常用的补色器：石膏试板（λ）、云母试板（1/4λ）、石英楔15、两束偏光相互干涉必须具备哪三个条件？1.K1’,K2’由同一偏光束经过两次分解而成，其频率相同2.K1’,K2’之间有固定的光程差3.K1’,K2’在同一平面内振动（平行AA）16、消光有哪三种类型？特点如何？根据矿片在消光位时，解理缝、双晶缝及晶面迹线等与目镜十字丝之间的关系可分出平行消光、对称消光和斜消光。斜消光时，光率体椭圆半径与解理缝、双晶缝及晶面迹线之间的夹角称为消光角12只有测定定向切面的消光角才有意义：单斜晶系一般测定平行（010）切面的消光角。如单斜辉石和单斜角闪石，平行（010）切面为平行光轴面切面，干涉色最高，多色性最明显。三斜晶系矿物一般选择某些特别方向测定消光角，如斜长石一般是测定垂直（010）切面的消光角。17、拜-弗定律？拜-弗定律：沿任意方向射入二轴晶矿物的光波，其波法线与两个光轴构成两个相交的平面，其夹角的两个平分面的迹线方向，就是垂直该光波的光率体椭圆切面长短半径方向（即该光波分解形成两种偏光的振动方向）。附：延性符号的规定：正延性：长条状矿物切面，其延长方向或解理缝方向与光率体椭圆长半径Ng或Ng′平行或其夹角小于45°；负延性：长条状矿物切面，其延长方向或解理缝方向与光率体椭圆短半径Np或Np′平行或其夹角小于45°。当两者的夹角为45°时，延性可正可负。13云母试板由一级黄变为一级红，是（）延性一轴晶（+）光性，干涉色如何变化（是升？是降？）石膏试板垂直于Ap斜交于OA切面石膏试板由一级灰变为（）是（）光性由一级灰变为二级蓝是（）光性石膏试板石膏试板是二轴晶（+）光性，干涉色如何变化（是升？是降？）由一级灰变为一级黄是（）光性石膏试板一级紫红是（）光性云母试板石膏试板由一级灰变为二级蓝是（）光性++—降低——+二级蓝，正光性