晶体光学必备知识点

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晶体光学基础

二轴晶光率体主要切面：
A、垂直光轴（ ⊥OA ）切面为圆切面，半径为 Nm，不发生双折射现象，也不改变振动方向，该切面显均质性。二轴晶有两个这样的切面。
填餐慨缄篷坪圭果盔诽娃驻口癣砧狮棵斟稀右蜀男靛递熄蔼坏讥眩抽蓟殃晶体光学基础晶体光学基础
B、平行（∥OA）光轴切面为椭圆切面，长、短半径分别为 Ng和Np 。当光线垂直该切面通过时，发生双折射形成两种偏光，其振动方向分别平行于椭圆切面的长、短半径。双折射率=Ng-Np，最大。二轴晶只有一个这样的切面。
4. 光在晶体中的传播
固体
非晶质体（均质体）
晶体
均质体
非均质体
光性均质体与光性非均质体：
光性均质体：
凿蕴们冲料耍靖患凤掂尧武尝纶择直机忱履察阔堑孤奥陌楼堪眶植课滞凶晶体光学基础晶体光学基础
光性非均质体：
概念：光学性质随方向而改变物体，包括中级晶族和低级晶族矿物。光传播特点：光通过非均质体物质时，除特殊方向外，要发生双折射现象，即分解为振动方向相互垂直，传播速度不同，折射率不等的两种偏光，两种偏光的折射率差称为双折射率。非均质体折射率不只有一个。
一轴晶光率体主要切面：
A、垂直光轴（ ⊥OA ）切面为圆切面，半径为 No 。当光线沿C轴入射时，不发生双折射现象，也不改变振动方向，该切面显均质性。一轴晶只有一个这样的切面。
欧勉抡遭磅氏丛躯蜀坎痘撮瑟贵拯资封托晴钮践研嘲撤庇荐江亢典猜激危晶体光学基础晶体光学基础
B、平行（∥OA）光轴切面为椭圆切面，长、短半径分别为 Ne和No 。当光线垂直该切面通过时，发生双折射形成两种偏光，其振动方向分别平行于椭圆切面的长、短半径。双折射率=Ne-No，最大。
碴旭憾浆狼鹅移柯吴努具侩旭夫撩塘团胺炳垛屁儡岂煤它搔踞捌浚逼蔽衰晶体光学基础晶体光学基础

第一章晶体光学基础

2.晶体内部微观结构在任何部位都相同，只要光波振动方向相同，折光率值一定相等。同一个晶体只有一个光率体，在晶体的任何部位都能反映出来。
§5 光率体
一、均质体的光率体
光在均质体中传播时，无论振动方向如何，折光率值相等。图形特点：均质体光率体是以折光率值为半径的圆球体（包括：等轴晶系矿物和玻璃质）。均质体的光率体的切面
Bxa“//”Ng，Ng=Bxa，Bxo一定“//”Np，即 Bxo= Np。相应的矿物叫二轴晶正光性矿物。
2.二轴晶负光性光率体（-）：当Ng-Nm＜Nm-Np时，为负光性光率体。
Bxa=Np，Bxo=Ng。相应的矿物叫二轴晶负光性矿物。
二轴晶光率体
三、二轴晶光率体
微观结构不同，折光率值是透明鉴定矿物最可靠的常数之一。
三、全反射及其临界角
1.全反射临界角当光从光密介质射入光疏介
质，折射光线沿界面传播时相应的入射角叫全反射临界角。
2、产生全反射的必要条件 ①从光疏介质射入光密介质。 ②入射角≥全反射临界角。
3、阿贝折光仪的制成原理如果玻璃块上方介质为n，反射
1 nm=10 Å =10-3μ（微米） =10-6mm（毫米）
§2 自然光和偏光
根据光波的振动特点，把光可分为自然光和偏光。自然光：是指直接由光源发出的光，自然光的光波振动方向在垂直于光波传播方向的平面内，作任何方向的等振幅的振动。偏光：自然光经过反射、折射、双折射或选择性吸收等作用后，可以转变为只在一个固定方向上振动的光波，称为偏振光或偏光。
Vi/ Vγ= Sinⅰ/ Sinγ=N ……..…..③
当两种介质一定时，N值永远是一个常数，我们把N称为折射介质对入射介质的相对折射率，当入射介质是真空时，称N为绝对折射率，简称折射率或折光率。我们把③式为折射定律。

晶体光学整理复习资料

一、名词解释（1）折射：当入射光波进入透明物后，其传播的方向和速度都发生改变的现象称为折射。

（2）矿物的消光位：矿片在正交偏光镜下处于消光位的位置，称为消光位，处于消光位时矿片光率体椭圆半径与上下偏光镜的振动方向一致。

（3）光率体：表示光波在晶体中传播，光波的振动方向与相应的折射率之间相关性指示体。

（4）干涉色：当白光通过正交偏光镜的矿片后，经干涉作用形成的颜色称为干涉色。

（5）晶体光性方向：晶体的光率体主轴与结晶轴之间的关系称为光性方向（6）全消光：在正交偏光镜间，载物台上放置均质体或非均质体垂直光轴的矿片，转动载物台360，矿片消光不改变，称为全消光。

（7）一轴晶：中级晶族中只有一个光轴方向，称为一轴晶（8）光性方向：光率体，主轴，晶体结晶轴三者之间的关系称为光性方向。

（9）二轴晶：低级晶族具有两个光轴方向，称为二轴晶。

（10）非均质体：中级晶族和低级晶族的矿物，其光学性质随方向而异称为光性非均质体。

（11）折射率的色散：同一晶体的折射率随单色光光波的波长不同而发生改变的现象称为折射率的色散。

（12）补色法则：两个非均质体除垂直光轴以外的任意方向切面，在正交偏光镜间45位置重叠，光波通过这两个矿片后，总光程差的增减称为补色法则。

（13）多色性和吸收性：在单偏光镜下转动载物台时，许多有色非均质体矿片的颜色及颜色的深浅发生变化，这种由于光波在晶体中波动方向不同，而使矿物的颜色发生变化的现象称为多色性，颜色深浅发生变化的现象称为吸收性。

（14）矿物的突起：在岩石薄片中，各种不同矿物表面高低不同，这种矿物表面突起来的现象称为突起。

（15）矿物的闪突起：在单偏光镜下，转动载物台，非均质体矿物边缘糙面及突起高低产生明显变化的现象称为闪突起。

（16）解理缝可视临界角：当解理面倾斜到一定角度时，解理缝就不见了，此时解理缝与矿片平面法线之间的夹角称为解理缝可见临界角。

（17）全反射临界角：入射光线的全部能量以反射光的形式全部返回入射介质的入射角。

晶体光学知识点总结

第一章1、晶体光学：研究可见光通过透共振、穆斯鲍尔谱学、透射电子显微镜等方法研究矿物。

2、光性矿物鉴定法：是利用不同的透明矿物显示的光学性质不同，鉴定明矿物晶体时所产生的一些光学现象及其原理的一门科学。

3、研究矿物的方法包括：化学分析、光谱分析、电子探针显微分析、X射线结构分析、差热分析、荧光分析以及晶体测量和比重、硬度精确测定等。

此外还用红外光谱、核磁透明矿物。

晶体光学是鉴定、研究透明矿物及岩石的重要方法。

是一种很好的物相研究法。

4、可见光：是电磁波，其波长范围约为390nm～770nm（纳米）是整个电磁波谱中很窄的一小段。

可见光光波波长不同，呈现颜色也不同。

白光是各种单色光按一定比例混合而成的混合光。

单色光的波长由长到短，对应的色感由红到紫。

5、纵波：振动方向与传播方向一致，不存在偏振问题；横波：振动方向与传播方向垂直，存在偏振问题。

6、最常见的光有五种：自然光、线偏振光、部分偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光。

7、自然光：各个方向上振动振幅相同的光。

（一束自然光可分解为两束振动方向相互垂直的、等幅的、不相干的线偏振光。

）8、线偏振光（又称平面偏振光或完全偏振光）：在垂直于传播方向的平面内，光矢量只沿某一个固定方向振动。

9、部分偏振光：某一方向光振动比与之垂直方向的光振动占优势。

彼此无固定相位关系、振动方向任意、不同方向上振幅不同的大量光振动的组合，它介于自然光与线偏振光之间。

（部分偏振光可分解为两束振动方向相互垂直的、不等幅的、不相干的线偏振光）10、获得偏振光的方法：由反射与折射产生（部分偏振光）、由二向色性产生（线偏振光）、双折射晶体（偏振棱镜）产生（线偏振光）。

11、布儒斯特定律：若光从折射率为n1的介质向折射率为n2的介质，当入射角满足tgi 0=n2/n1时，反射光中就只有垂直于入射面的光振动，没有平行于入射面的光振动，这时反射光为线偏振光，折射光仍为部分偏振光。

这就是Brewster定律。

晶体光学一、二

4、光性正负、与一轴晶光性正负的确定有所不同，二轴晶光性正负取决于：当Ng－Nm ＞Nm－Np （＋）。此时Nm 比较接近Np ，两个圆切面靠近Np ，光轴则接近Ng 。所以Ng 为 Bxa 、Np 为 Bxo 。当Ng－Nm ＜Nm－Np （－）。此时Ng为Bxo。Np为Bxa。
无法显示图像。计算机可能没有足够的内存以打开该图像，也可能是该图像已损坏。请重新启动计算机，然后重新打开该文件。如果仍然显示红色 “x” ，则可能需要删除该图像，然后重新将其插入。
无论光性如何，无论光性如何， ⊥Bxa 切面的双折率总是小于 ⊥Bxo 切面上的双折率。双折率。证明：（＋） Ng－Nm ＞ Nm－Np （⊥Bxo）（⊥Bxa）（－） Ng－Nm ＜ Nm－Np Bxa Bxo （⊥Bxa）（⊥Bxo）（5）斜交切面：即不垂直主轴，也不垂直光轴。 a、半任意斜切面（垂直于一个主轴面的斜交切面），椭圆，有一个半径为主轴。另一个为Ng’或Np’，比较重要的是⊥NgNp 面（AP）的切面。含Nm。 b、任意斜交切面，椭圆，半径为Ng’、Np’，双折率介于 O 与Ng－Np 之间。
2、一轴晶光率体的主要切面
岩矿鉴定中常应用的是晶体不同方向上的切面（薄片切面）。所以必须对光率体几种主要切面的形状和切面半径所表示的折射率值十分熟悉。
（1）⊥OA切面：不发生双折射，不改变特点。圆，半径为Ne ，一轴晶仅有一个。（过球心，⊥Z轴）（2）∥OA切面：分解为两种偏光，平行两个半径。椭圆：（＋）长半径为Ne，短No , （－）长半径为No，短Ne，双折率为（Ne－No）,为最大双折率。（3）斜交光轴切面（最常见）：分解成两种偏光。椭圆，（＋）长Ne＇，短No , （－）长No, 短Ne＇，双折率为No与Ne＇之差，大小介于0与（Ne－No）之间。小结：初步可知，应用光率体，可以确定光波在晶体中的传播方向（波法线方向）、振动方向及相应折射率值之间的关系。⊥OA方向的切面；圆，不发生双折射，非⊥OA 方向，双折射。椭圆，椭圆半径方向为振动方向。长度表示n值，二者差为双折率。

晶体光学

k
2 x0

k
2 y0

k
2 z0
0（2.3-5）
1 n2

1
xr
1 n2

1
yr
1 n2

1
zr
单轴晶体中的传播规律
九．波矢菲涅耳方程的解
定义三个主折射率
nx xr , ny yr , nz zr
对于单轴晶体
z
ko kzo
oθ
kyo
y
xr yr nx ny no

0n2k0

k0

E
（2.2-13）
利用 A BC B AC C A B 上式写成

D 0n2 E k0 k0 E
（2.2-14）
菲涅耳方程

将基本方程 D 0n2 E k0 k0 E 写成分量形式
光在晶体中的传播规律

晶体中 E和 D 的关系
由（2.2-4）式可以得到

k H D
D

1
H k

（2.2-12）

将（2.2-3）代入（2.2-12）当中得到 k E 0 H

D

1
0
2
k

Ek

no2 n22
cos2 Ey
Ex 0
n22 sin
cosEz

0
n22 sin
cosE y

ne2

晶体学基础必学知识点

晶体学基础必学知识点1. 晶体的定义：晶体是由原子、离子或分子以有序排列形成的固态物质。

2. 结晶学：研究晶体的结构、性质以及晶体的生长过程。

3. 晶体的晶格：晶体具有规则的周期性排列结构，可以用晶格来描述。

4. 晶胞：晶体中最小的重复单元，可以通过平移来产生整个晶体结构。

5. 晶体的晶系：根据晶胞的对称性，晶体可以分为七个晶系，分别为三斜晶系、单斜晶系、正交晶系、四方晶系、六方晶系、菱方晶系和立方晶系。

6. 晶体的晶面和晶向：晶体表面上的平面称为晶面，晶体内部的线段称为晶向。

7. 晶体的点阵和晶格常数：晶胞中的基本单位称为点阵，晶体的晶格常数是指晶格中基本单位的尺寸参数。

8. 布拉格方程：描述X射线或中子衍射中晶体衍射角度与晶格参数之间的关系。

9. 动态散射理论：描述X射线或中子与晶体中原子、离子或分子相互作用的过程。

10. 逆格子：描述晶格的倒数空间，逆格子与晶格的结构存在对偶关系。

11. 晶体缺陷：晶体中的缺陷包括点缺陷、线缺陷和面缺陷，晶体缺陷对晶体的性质和行为有重要影响。

12. 晶体生长：研究晶体从溶液或气体中的形成过程，包括核化、生长和晶面的形态演化等。

13. 晶体的结构表征方法：包括X射线衍射、中子衍射、电子衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等。

14. 晶体结构的解析和精修：通过衍射数据和晶体学软件对晶体的结构进行解析和精修，得到晶体的准确原子位置和结构参数。

15. 晶体的物理和化学性质：晶体的结构对其性质有重要影响，包括光学性质、电学性质、磁学性质和力学性质等。

16. 晶体学的应用：晶体学在材料科学、化学、生物学、地质学和矿物学等领域有广泛的应用，如材料合成、催化剂设计、药物研发和矿石勘探等。

晶体光学必备知识点

晶体光学必备知识点关键信息项1、晶体的定义与分类晶体的概念：＿___________________________晶体的分类方式：＿___________________________常见晶体类型：＿___________________________2、晶体的光学性质折射率：＿___________________________双折射现象：＿___________________________光轴：＿___________________________3、晶体的偏振特性偏振光的产生与类型：＿___________________________晶体对偏振光的作用：＿___________________________ 4、晶体的颜色与吸收晶体颜色的成因：＿___________________________吸收光谱：＿___________________________5、晶体的光学观测方法显微镜观测：＿___________________________偏光显微镜的使用：＿___________________________11 晶体的定义与分类晶体是由原子、离子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。

其具有规则的几何外形、固定的熔点和各向异性等特征。

111 晶体的分类方式多种多样，常见的有以下几种：按化学成分分类，可分为无机晶体和有机晶体。

无机晶体如石英、氯化钠等，有机晶体如尿素、蔗糖等。

按晶体结构分类，可分为七大晶系，分别是立方晶系、四方晶系、正交晶系、单斜晶系、三斜晶系、六方晶系和菱方晶系。

按功能分类，可分为光学晶体、电学晶体、磁学晶体等。

112 常见的晶体类型包括：离子晶体，由正负离子通过离子键结合而成，具有较高的熔点和硬度，如氯化钠。

原子晶体，由原子通过共价键结合而成，具有很高的熔点和硬度，如金刚石。

分子晶体，由分子通过分子间作用力结合而成，熔点和硬度通常较低，如干冰。

晶体光学基础理论

光波在均质体中传播速度不因振动方向而变化
中级晶族和低级晶族的晶体光学性质随方向而异，称为光性非均质体。
传播速度随振动方向不同而改变
晶体光学基础理论
• 双折射
光射入非均质体，一条光线分解成传播速度不等，振动方向互相垂直的各自传播的两条平面偏光，这种现象称为双折射。光波入射光性非均质体中只有特定方向不产生双折射，不发生双折射的特殊方向称为光轴。
思考题
• 1 自然光与偏光有何区别？ • 2 什么叫双折射？ • 3 当自然光线射入均质体，发生折射后，该光线还是自然光吗？自然光线射入非均质体，该光线还是自然光吗,其光线的传播方向和振动方向如何变化？ • 4 什么是光轴？ • 5 什么叫一轴晶和二轴晶？ • 6 发生双折射后的光的振动方向与传播方向的关系如何？ • 7 Ne, No代表的是什么？ • 8 什么是一轴晶的正、负光率体？ • 9 当光线沿垂直于和平行于一轴晶光轴射入时，其光率体切面如何？
振动面：偏振光的振动方向与传播方向构成的平面。
自然光
偏振光
晶体光学基础理论
• 光与固体物质的相互作用
一束光射到固体物质的表面，会产生光的折射、反射和吸收的现象，其性能与光的性能、入射方法及固体物质性质有关。光从一种介质传播到另一种介质时，在两种介质的分界面上，传播方向要发生改变，产生反射或折射。对于透明矿物的研究主要应用折射光，对于不透明矿物的研究主要应用反射光。
双折射
均质体光率体
正、负光性光率体
二轴晶光率体
二轴晶正负光率体
二轴晶光率体的主要切面
二轴晶光率体的主要切面
二轴晶光率体的主要切面
从不同介质中实测而得出的抽象几何图形，反映晶体光学性质中最本质的特征三大类：均质体光率体、一轴晶光率体、二轴晶光率体。

《晶体光学》重点内容

《晶体光学》重点内容1、可见光定义、波长范围及白光（名词解释）眼睛可以直接看见的一部分电磁波称为可见光，波长大致为390-770nm，白光是各种频率不同的单色光按一定比例组成的混合光。

2、自然光和偏振光（名词解释）直接自光源发出的光都是自然光，自然光是由无数个振动方向各异的光波复合而成，即在垂直自然光传播方向的平面内，各个方向上都有相等振幅的光波振动。

在垂直传播方向的某一固定方向上振动的光波，称为平面偏振光，简称偏光。

3、光的折射与全反射（名词解释）光从一种介质射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象叫光的折射。

光从光密介质射向光疏介质，当入射角大于某一角度时，光在分界面上全部反射回原来介质的现象叫做全反射。

4、折射率定义、公式及折射率值的意义（名词解释）光在空气中的速度与在介质中的速度之比称为折射率。

5、均质体和非均质体定义及双折射（名词解释）高级晶族矿物晶体的光学性质各个方向相同，称为均质体矿物。

中级晶族和低级晶族矿物的光学性质随方向而异，称为非均质体矿物。

6、一轴晶和二轴晶定义及其特征（名词解释）非均质体矿物中，中级晶族矿物被称为一轴晶，低级晶族矿物被称为二轴晶，一轴晶平行高次对称轴方向光不发生双折射，二轴晶两个光轴在Ng、Np面内，且对称的位于Ng或Np两侧。

7、光率体定义（名词解释）光率体是表示光波在晶体中各个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。

8、常光和非常光定义（名词解释）光在一轴晶中发生双折射，一束偏光的传播速度不随入射方向的改变而改变，即它的折射率为常数，这束偏光称为常光，以No表示。

另一束偏光的传播速度随入射方向的改变而改变，即它的折射率为变数，这一束偏光称为非常光，以Ne‘表示。

9、一轴晶光率体的光性符号及主要切面和特征Ne、No。

垂直光轴园切面（得儿它N=0）、平行光轴椭圆切面（德尔塔=Nmax）、斜交光轴椭圆切面。

10、二轴晶光率体主折射率、主轴、主轴面a。

大一晶体光学知识点

大一晶体光学知识点晶体光学是光学学科中的重要分支之一，研究的是光在晶体中的传播和相互作用规律。

在大一阶段，我们初步接触到了一些基本的晶体光学知识，本文将介绍几个重要的知识点。

一、晶体的光学轴和主光轴晶体的光学轴指的是晶体在光学性能最好的方向，也是光在晶体中传播的优选方向。

主光轴则是与光学轴垂直的一个方向，在某些晶体中与光学轴重合，而在另一些晶体中与光学轴不一致。

光学轴的选择对光在晶体中的传播速度和偏振状态有重要影响。

二、晶体的偏振性质晶体可以对入射的光进行吸收、散射、透射和偏振转换等。

我们主要关注晶体的偏振性质，即晶体对偏振光的行为。

线偏振光是在一个特定平面上振动的光，而圆偏振光则是沿着圆周方向进行振动的光。

晶体可以将线偏振光转换为圆偏振光或者将圆偏振光转换为线偏振光，这种现象被称为光学转动。

三、晶体的双折射现象晶体双折射是指入射光线在晶体中发生折射后分为普通光和非普通光两束光线的现象。

普通光只沿着一个方向传播，而非普通光则沿着两个不同的方向传播。

这种现象是由于晶体中不同方向的折射率不同所引起的。

双折射现象的强度和方向与晶体的结构和性质密切相关。

四、晶体的偏振光与晶体坐标系的关系在晶体光学中，晶体的偏振光与晶体的坐标系之间存在一定的关系。

晶体坐标系是用来描述晶体的组分和性质的坐标系，它与晶体的晶胞结构有关。

通过晶体的坐标系可以确定入射光和折射光的偏振状态，以及光在晶体中的传播方向和传播速度。

五、晶体的光学仪器与应用晶体光学的知识在实际生活和科学研究中有着广泛的应用。

晶体可以被用来制造偏光器、滤光片和检偏器等光学仪器，以实现光的调控和分析。

此外，晶体光学还应用于光通信、激光技术、光学显微镜和光学仪器等领域，为我们的科学研究和技术发展提供了重要支持。

总结：以上就是大一晶体光学的几个重要知识点，包括晶体的光学轴和主光轴，晶体的偏振性质，晶体的双折射现象，晶体的偏振光与晶体坐标系的关系以及晶体光学的应用等。

晶体光学

（指NeNo，Ne’No或者NoNo）
宝石 N2
N1
三、光的色散 Dispersion
白光被分解成组成它的光谱色（红、橙、黄、绿、青、蓝、紫）的现象称为色散。通常用430.8nm的蓝光和686.7nm的红光分别测同一（宝石）的折射率，二者之差值即为该晶体的色散度。宝石色散的清楚程度取决于色散度和颜色深浅。对无色宝石色散增加了宝石的内在美，如钻石的火彩。
（3）三斜晶系对称特点： α≠β ≠ γ ≠90°
习题：
1、设某均质体矿物的折射率为1.50,试问在该矿物中光的传播速度为多少？ 2、在空气中,波长为530nm的绿光射入晶体后,速度变慢,这是否意味着该光的波长变短?如果变短,是否意味着光波的色调由绿向蓝青紫变化?试回答并说明
3、石英是一轴晶正光性矿物，已知其△Nmax＝0.009，试问： 1)具有最大双折射率的切面是什么切面？（指NeNo，Ne’No或者NoNo） 2)在该切面上测得其慢光的折射率为1.553，则快光的折射率是多少？ 3)在什么切面上测得的折射率只有一个？
负光性
No
二轴晶光率体
1、基本形态
对于低级晶族矿物，由于其a≠b≠c，相应地其三个结晶轴方向都有所差别，在光学性质上，表现在具有三个不同大小的折射率；如镁橄榄石（斜方晶系）在X、Y、Z三个方向上的折射率分别为1.715，1.651和1.680，根据其大小次序，分别用Ng、Nm和Np（Ng>Nm>Ng）表示三个折射率，称为主折射率。三个主折射率的方向相互垂直，构成了低级晶族矿物折射率的三个光学主轴，故其光率体为一个三轴椭球体。
合成碳硅石
橄榄石
§2 光率体
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光学立体图形。

晶体光学必备知识点

晶体光学-必备知识点以上是吉林大学鸽子楼老师多年课件总结经典内容。

第一章晶体光学基础晶体光学涉及某些重要的物理光学原理和结晶矿物学基础知识，本章要求学生重点掌握光的偏振现象、折射及折射率、光在晶体中的传播特性、晶体中的双折射现象、光率体和光性方位。

其中重点是晶体中的双折射现象和光率体的构成；难点是光性方位。

一、光的基本性质及有关术语·光具有“波粒”两相性。

晶体光学主要利用的是光的波动理论。

·光波是一种横波。

光的传播方向与振动方向互相垂直。

晶体中许多光学现象与此有关。

·可见光：电磁波谱中波长范围390—770nm的一个区段，由波长不同的七色光组成。

·自然光：在垂直光波传播方向的断面内，光波作任意方向的振动，且振幅相等。

·偏振光：在垂直光波传播方向的断面内，光波只在某一固定方向上振动。

自然光转化为偏振光的过程称偏振化。

·折射定律：Sin i（入射角）/ Sin a（折射角）= V i（入射速度）/ V a（折射速度）=N i-a N i-a为介质a对介质i的相对折射律。

当介质i为真空时，N i-a称介质的(绝对)折射律，以N表示。

N是介质微观特征的宏观反映，是物质的固有属性之一，因此它是鉴定矿物的重要光学常数之一。

·全反射临界角和全反射：当光波从光密介质入射到光疏介质时，入射角i总是小于折射角a ，当a = 90 °时，i =φ，此时入射角φ称为全反射临界角。

当入射角i> φ时，折射光波不再进入折射介质而全部返回到入射介质，这种能量的突变称为全反射。

二、光在晶体中的传播根据光在物质中的传播特点，可以把自然界的物质分为光性均质体和光性非均质体。

性均质体：指光学性质各方向相同的晶体。

包括等轴晶系的矿物和非晶质物质。

·光波在均质体中的传播特点：光的传播速度不因光的振动方向不同而发生改变（各向同性），联系折射定律可知，均质体的折射率只有一个。

晶体光学课程总结

4) 平行AP: 粗大模糊黑十字(转物台对称干涉色)
应用: 定Bxa 、 Bxo, 测光性 5) 垂直Bxo:模糊黑十字(转物台对称干涉色)
应用: 少
一轴晶垂直光轴切面干涉图的应用
鉴别轴性、切片类型、测定光性符号、测定No的折射率或No的颜色。
Ne′ No No Ne′
Ne′ No
No Ne′
Ne′降
0°
AP
45°
AP
光轴
A
AP 90°
光轴
B
锐角区
135°
AP
光轴
C
光轴
D
锐角区
垂直一个光轴切面干涉图
2.垂直一个光轴切面干涉图的应用
(1).确定轴性及切片类型 ( 2V 小于80º); (2).测定光性符号； (3).测定光轴角大小.
➢ 光性符号的测定方法
45º
(A) 0º位置
Nm (B) 45º位置
5. 消光角及延性符号的测定（重点）要点: CNg；Np′ （010）
A
光
率
P
P
P
P体
转物台45°
椭
圆
消光位
A
半
径Hale Waihona Puke PPP名 P称
测
定
加入试板干涉色升高加入试板干涉色降低
同名平行
异名平行
45°
90°
(1)
(2)
(3)
用石英楔测定干涉色级序示意图
45°
b1
c1
45°
a
d
消光位
b2
解理缝∥纵丝
第二章偏光显微镜
1. 物镜中心的校正 2. 上下偏光是否正交的检查 3. 单偏光系统、正交偏光系统、和锥光系统的

晶体光学复习资料重点知识

晶体光学复习资料重点知识自然光和偏光自然光：是指直接由光源发出的光，如太阳光、灯光等，自然光的光波振动方向在垂直于光波传播方向的平面内，作任何方向等振幅的振动偏光：自然光经过反射、折射、双折射或选择性吸收等作用后，可以转变为只在一个方向上振动的光波，称为偏振光或偏光根据自然界物质的光学性质不同，将其分为光性均质体与光性非均质体两大类。

高级晶族矿物中级晶族矿物光性均质体光性非均质体非晶质体低级晶轴矿物光性均质体，又称为均质体。

具各向同性的介质、其光学性质不随方向发生变化光波在均质体中传播有以下两个特征：1. 只有一个折射率光波射入均质体时，其传播速度各个方向都相等，所以只有一个折射率。

2. 不改变入射光的振动方向自然光入射均质体后仍然是自然光，偏光入射均质体后仍为偏光。

一切具有双折射特征的介质称为光性非均质体，又称非均质体。

非均质体是各向异性的介质，其光学性质随方向不同而变化光波在非均质体中传播具有以下几个特征：1. 不只一个主折射率光波在非均质体中传播时，其传播速度随振动方向而发生变化，因而其相应折射率也随振动方向不同而改变。

2. 偏光化和双折射现象当光波射入非均质体后，除特殊方向以外一般都将分解成振动方向互相垂直的两种偏光，这就是偏光化。

两种不同方向偏光的速度不等，导致折射率不等，引起了双折射现象。

两种偏光折射率的差值称为双折射率，简称折射率。

3. 一个或两个特殊方向——光轴光波沿非均质体的特殊方向射入时不发生双折射，也不改变入射光的振动方向，这种特殊方向称为光轴(“OA”)。

中级晶簇晶体只有一个光轴，称为一轴晶；(与C轴重合)低级晶簇晶体有两个光轴，称为二轴晶。

3. 一个或两个特殊方向——光轴光波沿非均质体的特殊方向射入时不发生双折射，也不改变入射光的振动方向，这种特殊方向称为光轴(“OA”)。

中级晶簇晶体只有一个光轴，称为一轴晶；(与C轴重合)低级晶簇晶体有两个光轴，称为二轴晶。

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一种光性指示体。

晶体光学知识总结

晶体光学知识总结1、简述正交偏光镜下样品可能呈现的现象及一般结论。

答：均质体：全暗，转后：似明似暗；非均质体集合体转后全亮。

2、两晶体薄片重叠，简述从偏光显微镜中观察的干涉色的变化情况。

3、画出一轴晶垂直光轴切片干涉色图，并说明其形象特点，以及如何测定光性正负。

答：图像特点：由一个黑十字与同心圆干涉色色圈组成。

黑十字由两个互相垂直的黑带组成。

黑带即消光影。

两个黑带分别与上、下偏光镜振动方向平行，两个黑带中心部分往往较窄，边缘部分较宽，黑十字交点位于视域中心（与目镜十字丝交点重点），为光轴出露点。

干涉色色圈以黑十字交点为中心，成同心环状，其干涉色级序由中心向外逐渐升高，干涉色色圈愈外愈密。

矿物的双折率愈大，干涉色色圈愈多；反之，双折率愈小，干涉色色圈愈少。

转动物台360°，干涉图不发生变化。

测定光性符号一轴晶垂直光轴切片的干涉图中，黑十字的四个象限内，放射线方向代表Ne′的方向；同心圆的切线方向代表No的方向。

加入试板，观察干涉图中黑十字四个象限内干涉色的升降变化，根据补色法则即能确定Ne′与No的相对大小。

4、画出二轴晶垂直锐角等分线切片图，并说明其形象特点，以及如何测定光性正负。

答：干涉图由一个黑十字及“∞”字形干涉色色圈组成。

黑十字交点位于视域中心，为Bxa的出露点；黑十字的两个黑带分别平行上、下偏光镜振动方向，其粗细不等，在光轴面方向的黑带较细，在两个光轴出露点上更细，垂直光轴面方向（Nm方向）的黑带较宽。

“∞”字形干涉色色圈以两个光轴出露点为中心，其干涉色级序向外逐渐升高，而且愈外色圈愈密。

干涉色色圈的多少取决于矿物的双折率及矿片厚度。

双折率愈大，矿片愈厚，干涉色色圈愈多；双折率愈小，矿片愈薄，干涉色色圈愈少，甚至在黑十字四个象限内仅出现一级灰干涉色。

二轴晶矿物的光性符号是根据Bxa究竟是Ng或是Np确定的。

当Bxa=Ng时为正光性；Bxa=Np为负光性。

测定光性符号时，最好使光轴面与目镜十字丝成45°夹角，此时干涉图成对称的两上弯曲黑带，视域中心为Bxa出露点，弯曲黑带顶点为光轴出露点，其联线为光轴面与薄片相交的迹线，通过Bxa出露点垂直光轴面的方向为Nm方向。

晶体光学基础理论

双折射
均质体光率体正、负Fra bibliotek性光率体二轴晶光率体
二轴晶正负光率体
二轴晶光率体的主要切面
二轴晶光率体的主要切面
二轴晶光率体的主要切面
垂直光轴的切面平行光轴面的切面垂直Bxa的切面
垂直Bxo的切面
晶体光学基础理论
• 二轴晶光率体的主要切面
斜交切面即不垂直主轴也不垂直光轴的切面半任意切面：垂直主轴面的切面，椭圆有一半径为主轴，另一半径为Ng’或Np’ 任意切面：长短半径分别为Ng’, Np’,双折射率变化于Ng－Np及0之间。
从不同介质中实测而得出的抽象几何图形，反映晶体光学性质中最本质的特征三大类：均质体光率体、一轴晶光率体、二轴晶光率体。
晶体光学基础理论
• 均质体光率体
非晶体和等轴晶系的晶体属于均质体均质体的光率体是一个以相应折射率为半径的圆球体。不论光波从哪入射，垂直光波入射方向并通过光率体中心所作的截面均为圆形，半径代表折射率值，半径的各个方向即表示光波的振动方向。
晶体光学基础理论
• 二轴晶光率体：两个光轴
晶体光学基础理论
• 二轴晶光率体
光轴面（OAP）：含两根光轴的平面， NgNp 光学法线：通过光率体中心且垂直于光轴面的方向线，与Nm一致。光轴角:两根光轴间的夹角，锐角以2V表示，钝角以2E表示。锐角等分线（Bxa）: 光轴锐角的角平分线钝角等分线（Bxo）: 光轴钝角的角平分线
一轴晶:只一个方向不发生双折射，即一根光轴三方晶系、四方晶系、六方晶系二轴晶:有两个方向不发生双折射，即两根光轴斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系
晶体光学基础理论
• 一轴晶的双折射
常光：
振动方向永远垂直光轴，传播速度及折射率值不变，符号o表示，常光的折射率值不随入射光波的方向改变而改变，其折射率值用no表示