晶体光学全靠你

2011晶体光学考试要点
1.光性均质体:
光波入射晶体后，其在各个方向的传播速度都相等，所以只有一个折射率，不改变入射光波的性质。

简称均质体（各向同性）
特征：①只有一个折射率，不产生双折射。

②不改变入射光的性质及振动方向。

包括：高级晶族的等轴晶系和非均质体。

如:锆石、尖晶石、石榴子石、萤石、石盐、玻璃、树胶。

2.光性非均质体:
光波入射物质时，其传播速度随振动方向不同而发生变化，因而其折射率值也因振动方向不同而改变。

简称非均质体。

特征：①具两个或三个主折射率。

②具有双折射现象。

③具有一个或两个特殊的方向-----光轴（OA），沿次方向不发生双折射。

包括：中级晶族。

三方晶系：冰洲石、水晶、刚玉。

四方晶系：锆石、金红石、方柱石。

六方晶系：磷灰石、绿柱石。

低级晶族。

斜方晶系：橄榄石。

单斜晶系：普通辉石。

三斜晶系：斜长石。

3.光率体：
是表示光波在晶体中传播时，光波振动方向与相应折射率值之间关系的一种指示体。

是表示光波在晶体中各振动方向上折射率和双折射率变化规律的一个立体几何图形。

晶体是均一的，光率体表示的是一个方向。

所有相互平行的切面光学性质都相同。

所以任何切面都必须通过光率体中心。

4.均质体光率体：
圆球体，各向折射率值唯一 ---- N 。

任何方向的切面都是圆切面，半径为折射率值N。

切面均指过光率体中心的切圆。

5.一轴晶：
光波在非均质体中传播时，只有沿某一个特殊的方向才不会发生双折射。

这个方向成为光轴。

这样的晶体成为一轴晶。

光率体特征：旋转椭球体。

以Ne 为旋转轴（平行c 轴），No 为半径（垂直c 轴）组成的旋转椭球体。

光性符号： 一轴正晶 一(+) ,Ne>No 一轴负晶 一(-) ，Ne<No
垂直OA 切面 圆 半径No 不发生双折射 双折射率0 切面仅一个 平行OA 切面 椭圆 Ne 、No 双折射，主折射率Ne 、No Ne-No 无数个 斜交OA 切面 椭圆 No 、Ne ′双折射率Ne ′、No Ne ′-No 无数个
石英一（+） 方解石一（-）锆石一（+） 磷灰石一（-） 6. 二轴晶：
二轴晶光率体均具两个光轴，故称二轴晶。

指低级晶族矿物。

三个结晶轴各不相等。

（a ≠b,b ≠c,c ≠a ）表示它们三度空间方向的不均一性。

光率体特征：形状为三轴不等椭球体。

三个主轴Ng>Nm>Np 。

三个主轴面NgNp,NgNm,NpNm
两个光轴（OA ）与两个圆切面，光轴角（2V ）[以Bxa 表示为锐角等分线] 光学法线：通过光轴面的方向为主轴Nm(光轴面法线)，光学法线与主轴Nm 一致。

[Bxo 表示为钝角等分线]
光性符号的确定：Bxa=Ng →正光性(+) Bxa=Np →负光性（-） 或 Ng-Nm>Nm-Np ↑ Ng-Nm<Nm-Np ↑
垂直OA 切面 圆 半径Nm 无双折射 双折率0 切面 2个 平行光轴面切面 椭圆 Ng 、Np 双折射 ΔN=Ng-Np(最大) 1个
二（
+）Nm 、Np 双折射 Δ
N=Nm-Np 1个 -）Ng 、Nm 双折射 ΔN=Ng-Nm 1个 二（+）Ng 、Nm 双折射 ΔN=Ng-Nm 1个 -）Nm 、Np 双折射 ΔN=Nm-Np 1个 斜交切面 椭圆无数个
7. 光性方位：
光率体主轴与晶体结晶轴之间的关系就是光性方位，表示光率体的主轴N;Ne 和No ，或者Ng,Nm,Np 与晶体的结晶轴a 、b 、c 之间的关系。

高级晶族的光性方位：光率体主轴与3个结晶轴重合。

中级晶族的光性方位：
Ne = c 轴 ， 正光性 短轴No=a,b 负光性 长轴No=a,b 斜方：三个主轴互相垂直 = 3个结晶轴
低级晶族的光性方位： 单斜：三个主轴之一与b 轴重合，其余2个主轴与
a,c 斜交 三斜：3个主轴与3个结晶轴均斜交 8. 岩石薄片的厚度： 0.03mm . 树胶的折射率1.54 9. 解理的等级：极完全解理、完全解理、不完全解理
解理缝：解理在岩石薄片中矿物的解理缝与切片发现之间的夹角α逐渐增大时，解理清晰度逐渐减弱，当达到某一极限时，解理就看不见了，这时的角α称解理的可见临界角。

影响因素：①切片方向②矿物与树胶折射率的差值 10. 解理夹角：两组解理的夹角
测定步骤：①选择同时垂直两组解理面的切面（两组解理缝最清晰，升降镜筒解理缝不左右移动）②将两组解理的任一交点放置十字丝中心，并使一组解理缝平行或重合目镜十字丝的竖丝/横丝，在载物台上读数a ③旋转载物台，使另一组解理缝平行目镜竖丝/横丝，在载物台上又读一次数b ，两次读书之差（即a 与b 之差）为所测解理夹角。

11. 矿物颜色【本质】是透射光选择吸收的结果。

多色性与吸收性：由于光波在晶体中振动方向不同，而使薄片颜色发生改变的现象称为多色性，这种颜色深浅变化也称为吸收性。

一轴晶矿物在平行光轴切面多色性最明显 Ne 、二轴晶矿物在平行光轴面切面多色性最明显 Ng 、12. 矿物的边缘与贝克线：在岩石薄片中，在两个折射率不同的物质（矿物颗粒之间或
者矿物与树胶）接触处，存在一条较黑暗的界限和一条比较明亮的细线，前者称为矿物的边缘或轮廓，后者称为贝克线或亮带、光带。

贝克线成因：由于相邻两介质折射率不同，光波通过两者的接触面时，发生折射、全反射，光线偏离原来的传播方向，故在接触上方形成一条无光线和一条比较明亮的线。

图
贝克线移动规律：下降载物台（提升镜筒），向折射率大方向移动
提升载物台（下降镜筒），向折射率小方向移动
13.糙面：在单偏光镜下观察薄片中矿物的光滑程度，有的较光滑，有的较粗糙，呈麻
点状，这种现象称为糙面。

产生原因：薄片在磨制过程中，矿物表面会有微细起伏、凹凸不平，当盖于其上的树胶的折射率与矿物折射率不等时，光通过两种界面时发生折射，使矿物表面光线集散不均，故呈现的亮度也不同，而显示出一种粗糙感觉。

14.突起：在单偏光镜下观察薄片，不同矿物的表面好像高低不同，有的矿物明显高些，
有的明显低些，这种现象称为矿物的突起。

矿物N>1.54 正突起 N<1.54 负突起
突起的等级分类
克线、糙面、突起
16.消光：透明矿物薄片，在正交偏光镜下呈黑暗的现象称为消光。

消光时所处的位置
称为消光位。

三种消光现象:①全消光：均质体或非均质体垂直光轴的切面（切面圆）；②四次消光：非均质体垂直光轴以外的任一切面，四次消光四次明亮（椭圆切面）；③不消光：多晶质，非均质体矿物集合体。

三种消光类型：①平行消光②斜消光③对称消光
消光角：指矿物消光时，其光率体椭圆半径（目镜十字丝）与解理缝、双晶缝或晶体延长方向之间的夹角。

消光角的测定步骤：①待测矿片置视域中心，使其解理缝或双晶缝或晶面迹线与十字丝之一平行，记录载物台刻度盘读数。

②转动载物台使矿片达消光位，即光率体长短椭圆半径方向与十字丝平行，再记下载物台刻度值，两数之差即为矿物消光角。

③再转动载物台45°，使光率体椭圆半径与十字丝成45°夹角，插入补色器，根
据干涉色的升降情况，确定所测光率体半径的名称。

17.光程差的计算公式:R=dΔN 。

影响因素：①矿物性质②切面方向③薄片厚度
18.
19.要会查干涉色色谱表。

20.补色法则：在正交偏光镜的45°位置放置的两个互相重叠的非均质体矿片（垂直
光轴切片除外），在光波通过此两个矿片后，其总的光程差发生增减的法则——补色法则。

内容：（1）同名半径平行，光程差相加R=R1+R2, 干涉色级序升高
(2) 异名半径平行，光程差相减① R=R1-R2, ，干涉色级序降低
② R1=R2 →R=0 ，消色
21.石膏试板:R=550nm ,干涉色呈I级紫红，插入石膏试板后，干涉色升高或降低级
序。

云母试板：R=147或137nm ，干涉色呈I级灰，插入云母试板后，干涉色升降一个色序。

石英楔：R=0~1650nm ，产生I级至III级干涉色。

石膏试板适用于II级黄以下。

云母试板适用于更高级干涉色。

22.确定干涉色级序方法：①目估法②楔形边法③利用石英楔测定干涉色级序。

矿物切面边缘往往具有楔形，从边缘I级白开始，经过n条红带，则干涉色为n+1级
石英楔法必须先消光，再移出，经过n条红带，干涉色为n+1级
23.延性：一向延长矿物的延长方向与光率体椭圆切面半径之间的关系，成为晶体的延
性。

当晶体延长方向与Ng一致或与Ng夹角小于45°时，称为正延性：当晶体延长方向与Np一致或与Np夹角小于45°时，为负延性。

测定方法：对斜消光的矿物，只要测定了消光角，就可以判断延性正负。

对平行消光矿物而言：⑴将欲测矿物切面置于视域中心，使晶体延长方向平行目镜十字丝纵丝，此时矿物消光。

⑵旋转载物台45°，使延长方向与目镜十字丝成45°夹角，插入试板，根据矿物干涉色的升降变化，判断光率体椭圆半径名称，即可确定延性正负。

24.正交偏光镜下矿物特征：消光类型、消光角、干涉色级序、双晶、延性
25.锥光镜可以观察矿物特征：轴性、光性符号、光轴角、切面方向
26.七种造岩矿物：
暗色矿物：橄榄石、辉石、角闪石、黑云母
①橄榄石:无色（薄片下），正高突起，无解理，有不规则裂纹，干涉色II级-III级，平行消光
②辉石：a.斜方辉石：无色略带浅绿或浅褐，短柱、宽板状，横切面八边形或四边形，
两组完全解理（辉石式解理），正高突起，糙面显著，平行消光，负光性，
I级黄-红
b.单斜辉石：无色透明或带极浅色调，斜消光，对称消光，II级蓝或绿，正
性。

③角闪石：长柱状，横截面为菱形或近菱形的六边形，完全解理，强多色性和吸收性，斜消光、负光性
④黑云母：假六方片或板状，薄片中一般为长条状。

薄片褐色、黄褐色，多色性和吸
收性强，正中突起，负光性，{001}解理极完全，平行消光，干涉色一般为III级（不
明显）
浅色矿物：斜长石、钾长石、石英
⑤斜长石：无色，宽板状，有解理，负低突起，I级灰白，二（-），卡式双晶
⑥钾长石：无色，宽板状，有解理，负低突起，I级灰白，二（+）
⑦石英：无色，他形粒状，无解理，正低突起，I级灰白-黄白，二（+）
27.辉石类和角闪石类的区别（教材P.139）
28.对比斜方辉石和单斜辉石（见本页或P.135教材）
斜方辉石（紫苏辉石）与单斜辉石（普通辉石）的区别
29.确定斜长石种属的方法：①⊥（010）晶带最大消光角法②卡钠复合双晶消光角法详细见：P.147~150。