晶体光学
晶体光学
自然光：一切从实际光源直接发出的光波一般都是自然光。
偏振光：在垂直光波传播方向的某一固定方向上的振动光波。
光性均质体：光学性质各个方向相同的物体。
光性非均质体：射入晶体中的光波其光学性质随方向不同而发生改变的晶体。
光轴：非均质体中不发生双折射的特殊方向。
用“OA”表示常光；发生双折射时其中一种偏光的振动方向与Z轴垂直，其传播速度和相应折射率值不发生改变。
非常光；发生双折射时其中一种偏光的振动方向与Z轴平行，其传播速度和相应折射率值虽振动方向不同而发生改变。
双折射率；非均质体中发生双折射分解的两束偏光的折射率之差。
光率体；光波在晶体中传播时其振动方向与相应折射率的值之间的关系的光学立体图。
一轴晶；只有一个不发生双折射的特殊方向的晶体。
二轴晶；有两个不发生双折射的特殊方向的晶体。
光性方位；光率体主轴与晶体的结晶轴之间的关系。
光学主轴；二轴晶光率体中，三个互相垂直的轴代表二轴晶矿物的三个主要光学方向。
主轴面；包含两个主轴的面。
光轴面；含有两个光轴的面，用“AP”.延性符号；非均质体矿片的光率体椭圆切面的长半径与晶体延长方向之间的关系。
多色性；在单偏光镜下由于光波在晶体中的振动方向的不同使矿片的色调发生改变的现象。
吸收性；在单偏光镜下由于光波在晶体中的振动方向的不同使矿片颜色深浅发生改变的现象。
边缘；镜下见的矿物的轮廓线。
贝壳线；在单偏光镜下矿物边缘出线的一细小的亮线。
突起；在单偏光镜下不同矿物的高低不同的现象。
闪突起；在单偏光镜下同一矿物随载物台旋转，突起高低不同的现象。
消光现象；矿片在正交偏光镜下变黑暗的现象。
消光类型；非均质体矿片的解理缝，双晶缝或晶面迹线与消光位之间的关系。
消色；在正交偏光镜间两块矿片处于四十五度时产生的光程差相等且异名半径平行是总光程差为零。
消光角；光光率体椭圆半径与解理缝，双晶缝或晶面迹线之间的夹角。
干涉图；在锥光镜下，各各个不同方向的入射偏光通过矿片后达到上偏光镜所产生的消光与干涉效应的总和所构成的特殊图像。
《晶体光学》课件
晶体光学的基本原理
光的波动理论
光在晶体中传播时，由于晶体的特殊 结构，光的电场和磁场分量会受到不 同的影响，从而产生折射、反射、衍 射等现象。
光的量子理论
光与物质相互作用时，光子与晶体中 的电子相互作用，产生光电效应、光 磁效应等量子现象。
晶体光学的应用领域
光学仪器设计
激光技术
晶体光学原理被广泛应用于各种光学仪器 和设备的设计与制造，如眼镜、望远镜、 显微镜等。
《晶体光学》课件
目录
• 晶体光学概述 • 晶体光学基础知识 • 晶体光学现象 • 晶体光学实验技术 • 晶体光学发展前沿与展望
01
晶体光学概述
晶体光学的定义与重要性
01
晶体光学是一门研究晶体对光的 传播、折射、反射、衍射等特性 的学科，是光学领域的重要分支 。
02
晶体光学在科技、工业、医学等 领域具有广泛的应用，对于推动 科学技术进步和人类社会的发展 具有重要意义。
新型晶体材料在光学器件、激光器、传感器等领域有着广泛的应用，如利用拓 扑晶体制作新型光子器件，提高光子操控能力；利用钙钛矿晶体制作高效太阳 能电池，实现清洁能源的高效转化。
晶体光学与其他领域的交叉研究
晶体光学与量子信息
量子信息领域的发展为晶体光学提供 了新的研究思路和方法，如利用量子 纠缠和量子干涉等量子效应，实现更 高效的光子操控和信息传输。
光学显微镜
用于观察晶体光学现象和特征 ，是晶体光学实验的基本设备
。
偏光棱镜
用于产生偏振光，是晶体光学 实验中常用的光学元件。
干涉显微镜
用于观察干涉现象和测量晶体 光率体，是研究晶体光学性质
的重要工具。
其他附件
如光源、快门、滤色片等，用 于调节和控制实验中的光线。
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
（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。
晶体光学实验报告例文
一、实验目的1. 了解晶体光学的基本原理和实验方法。
2. 掌握晶体光学性质的测量方法，包括折射率、双折射率、光吸收等。
3. 通过实验，加深对晶体光学性质的理解，提高分析问题和解决问题的能力。
二、实验原理晶体光学性质是指晶体对光传播、折射、反射、吸收等现象的影响。
晶体具有各向异性，即在不同方向上的光学性质不同。
本实验主要研究晶体对光的折射、双折射和光吸收等性质。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：折射仪、双折射仪、光吸收仪、光学显微镜、光栅、光源等。
2. 实验材料：各种晶体样品、滤光片、透镜等。
四、实验步骤1. 折射率的测量（1）将晶体样品放在折射仪的样品台上，调整样品台，使晶体表面与折射仪的光束垂直。
（2）打开光源，调整光束，使其通过晶体样品。
（3）观察折射仪的读数，记录晶体的折射率。
2. 双折射率的测量（1）将晶体样品放在双折射仪的样品台上，调整样品台，使晶体表面与光束垂直。
（2）打开光源，调整光束，使其通过晶体样品。
（3）观察双折射仪的读数，记录晶体的双折射率。
3. 光吸收的测量（1）将晶体样品放在光吸收仪的样品台上，调整样品台，使晶体表面与光束垂直。
（2）打开光源，调整光束，使其通过晶体样品。
（3）观察光吸收仪的读数，记录晶体的光吸收系数。
4. 晶体光学性质的观测分析（1）使用光学显微镜观察晶体样品的形态、结构等特征。
（2）根据实验数据，分析晶体的光学性质，如折射率、双折射率、光吸收等。
五、实验结果与分析1. 折射率的测量结果：实验测得晶体样品的折射率为n = 1.532。
2. 双折射率的测量结果：实验测得晶体样品的双折射率为δ = 0.018。
3. 光吸收的测量结果：实验测得晶体样品的光吸收系数为α = 0.002。
4. 晶体光学性质的观测分析：通过光学显微镜观察，发现晶体样品具有明显的双折射现象，说明晶体具有各向异性。
结合实验数据，分析晶体样品的光学性质，得出以下结论：（1）晶体样品的折射率较高，有利于光的聚焦和传播。
晶体的光学性质与光学材料
晶体的光学性质与光学材料光学是研究光的传播、反射、折射、干涉和衍射等现象的学科，而晶体的光学性质与光学材料则是光学领域中的一个重要分支。
晶体作为一种常见的物质形态，在光学研究和应用中具有重要的地位。
本文将探讨晶体的光学性质以及晶体在光学材料中的应用。
一、晶体的光学性质晶体是由大量原子或分子按照一定的空间排列方式而形成的固态物质。
晶体具有许多独特的光学性质，包括光的折射、偏振、透明度等方面。
1. 光的折射光在传播过程中，当遇到介质边界时会发生折射现象，即光线改变传播方向。
晶体作为一种介质，也会使光线发生折射。
晶体的折射率与入射光线的角度、晶体的内部结构以及晶体的光学常数等因素密切相关。
晶体的折射现象使得晶体在光学器件中具有广泛的应用，如光导纤维和光学棱镜等。
2. 光的偏振光波通常是沿着一个方向传播的，称为光的偏振。
晶体的结构对光波的偏振态有明显的影响。
某些晶体能够选择性地吸收某个特定方向的光，称为吸收偏振现象。
另一些晶体则会将非偏振光分解成两个偏振方向相互垂直的线偏振光，称为双折射现象。
晶体的偏振性质对于光学仪器的设计和光的调控具有重要意义。
3. 光的透明度晶体通常具有良好的透明性，即能够使光线透过而不发生明显的散射或吸收。
这使得晶体成为制作光学器件的理想材料之一。
晶体的透明度与晶体材料的结构、晶格缺陷以及晶体的质量等因素密切相关。
例如，高纯度的单晶体具有较高的透明度，而晶体内部的杂质或缺陷则会影响晶体的透明性能。
二、光学材料中的晶体应用晶体作为光学材料在众多光学领域中得到广泛应用。
下面主要介绍晶体在光学器件、激光技术和光电子学中的应用。
1. 光学器件晶体作为一种优质的光学材料，被广泛应用于各种光学器件中。
例如，晶体可以用来制作光学棱镜、光学透镜、光栅和偏振器件等。
这些器件在光学测量、光学通信和光学仪器中起着重要的作用。
2. 激光技术晶体在激光技术中扮演着重要的角色。
晶体可以用来制作激光器的工作介质，通过精确的晶体生长和掺杂技术，可以实现特定波长和高效输出的激光器。
第六章晶体光学
Ao
Ao cos
上图 中P1为起偏器, 设经P1后线偏振光振幅为A0. P2与P1夹角 为, 因此经P2后的线偏振光振幅为 A=A0cos.
1) Light passes through the lower polarizer(下偏振片)
west (left)
Unpolarized light
east (right)
Polarized Light Unpolarized Light
用来表示垂直于光传播方向的平面内,光振动方向的矢 量图,叫做迎光矢量图. 该图表示迎着光传播方向看到的光
振动的情况.在迎光矢量图上,自然光是一些均匀分布的辐射
线.
z 自然光的一种表示方法
y
y
x
0
x
自然光 自然光等效为两振幅相等、互相 垂直的、无相位关系的线偏振光
(in physics v = c, but no longer)
一、 几何光学的三个实验定律
(1) 光的直线传播定律:
在均匀的各向同性的透明介质中，光沿直线传播.
(2) 光的独立传播定律:
光在不太强时,传播过程中与其他光束相遇时,各光束相互不
受影响,不改变传播方向,各自独立传播.
反射光线
(3) 光的反射定律和折射定律:
2) coplanar “plane of incidence”
Incident
(^ plane of interface)
i air
water
Reflected
r’
Refracted ray:
1) Slower in water (or glass)
2) r i
Depends on D velocity
第一章晶体光学基础
§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。
第3章 晶体在外场作用下的光学性质 1
+
ε3
2 x3
=1
式中x1、x2 、x3为晶体的介电主轴坐标系，n1、n2、 n3为晶体的三个主折射率值，ε1、ε2、ε3为晶体介电张 量的三个主值。
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3.2 电光效应
电光效应引起晶体折射率的改变可以用折射率 椭球面的变化来表示。这一变化可以视为椭球 面方程中各系数产生的微小的增量。通常把有 外电场存在时的折射率椭球方程改写为 式中
9
3.1 晶体光学简介
光线在中级晶族的晶体中传播时，会发生双折 射现象。然而，存在一个特殊的传播方向；在 这个方向，偏振方向互相垂直的任意两个线偏 振光的折射率和位相速度都相同，这个特殊方 向称为晶体的光轴。可见，沿着光轴方向传播 的光不发生双折射。中级晶族对应的晶体都只 有一个光轴，因此称为单轴晶体。如：冰洲石、 石英、红宝石、冰等。
7
3.1 晶体光学简介
4、三大晶族及特性 1）高级晶族 立方晶系属于高级晶系，具有最高的对称性。 立方晶系在光学上表现为各向同性，即 ε1=ε2=ε3=n2。
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3.1 晶体光学简介
2）中级晶族 三方晶系、四方晶系和六方晶系都属于中级晶族，它 们的高次旋转轴就是光轴。中级晶族的介电张量具有 旋转对称性(ε1=ε2 ε3≠ )，在光频条件下，ε1=ε2＝ ， 2 2 ε2＝no 。no称为寻常折射率；ne称为异常折射率。当 ne 光线具有不同的偏振方向时，寻常折射率不变。值得 注意的是，不同偏振方向的电磁波对应的异常折射率 并不等于ne，而是随偏振方向与光轴间夹角的变化而 变化。
27cossinsincoscossinsincoscossinsincoscossinsincossincoscossincossinsincoscossincossin公式31可见kdp晶体沿z轴加电场时由单轴晶体变成了双轴晶体折射率椭球的主轴绕z轴旋转了45角此转角与外加电场的大小无关其折射率变化与电场成正比这是利用电光效应实现光调制调q锁模等技术的物理基础
晶体光学实验报告
晶体光学实验报告晶体光学实验报告引言晶体光学是研究晶体对光的传播和相互作用的学科，是光学领域的重要分支之一。
本次实验旨在通过实际操作，观察和研究晶体在光学方面的特性，并探索晶体光学的应用。
实验一：晶体的偏光特性在实验一中，我们使用了一块薄片状的晶体样品，通过调整入射光的偏振方向，观察晶体对光的偏振现象。
实验结果显示，当入射光的偏振方向与晶体的光轴方向垂直时，出射光完全消失，这种现象被称为偏光消光。
而当入射光的偏振方向与晶体的光轴方向平行时，出射光则不发生偏振现象。
通过这一实验，我们初步了解到晶体对光的偏振特性。
实验二：晶体的双折射现象在实验二中，我们使用了一块双折射晶体样品，通过观察入射光经过晶体后的出射光的方向和偏振状态，研究晶体的双折射现象。
实验结果显示，当入射光垂直于晶体的光轴方向时，出射光不发生偏振现象；而当入射光平行于晶体的光轴方向时，出射光则发生偏振现象。
这表明晶体对不同方向的光具有不同的折射率，从而导致了双折射现象的产生。
通过这一实验，我们深入了解到晶体的双折射特性。
实验三：晶体的光学轴在实验三中，我们使用了一块具有光学轴的晶体样品，通过观察入射光经过晶体后的出射光的方向和偏振状态，确定晶体的光学轴方向。
实验结果显示，当入射光平行于晶体的光学轴方向时，出射光不发生偏振现象；而当入射光垂直于晶体的光学轴方向时，出射光则发生偏振现象。
通过这一实验，我们成功确定了晶体的光学轴方向，并进一步认识到晶体在光学上的特性。
实验四：晶体的双折射角在实验四中，我们使用了一块双折射晶体样品，通过测量入射光和出射光的角度，计算晶体的双折射角。
实验结果显示，晶体的双折射角与入射光的偏振方向有关，当入射光平行于晶体的光轴方向时，双折射角最小；而当入射光垂直于晶体的光轴方向时，双折射角最大。
通过这一实验，我们进一步认识到晶体的双折射特性，并掌握了计算双折射角的方法。
结论通过本次实验，我们对晶体光学的基本特性有了更深入的了解。
晶体光学及光 矿物学
晶体光学及光矿物学晶体光学及光矿物学背景介绍：晶体光学与光矿物学是非常重要的研究领域，涉及光线的传播、吸收及折射等方面，对于地质学、生物学等众多学科都有应用。
在这篇文章中，我们将深入探讨晶体光学和光矿物学的相关知识。
一、晶体光学1. 晶体的基本特征：晶体是由一个或多个有规则排列的基本单元重复构成的，具有明显的对称性和晶格结构。
2. 光线在晶体中的传播：晶体对光线的传播有很大的影响，会发生折射、反射等现象。
晶体对光线的传播方式受到晶体结构、光线入射角度等因素的影响。
3. 晶体的光学特性：晶体的光学特性包括双折射、旋光性等。
其中，双折射是指光线在晶体中传播时会分裂成两个光线，这两个光线具有不同的折射率和传播速度。
旋光性是指光线在旋转时具有旋光性质，其中旋光的方向和光线的传播方向有关。
二、光矿物学1. 光矿物的定义：光矿物是指具有显微镜下的光学特性的矿物，包括各种晶体和非晶体矿物。
2. 光学特征的应用：通过光学特征的研究，可以对矿物进行鉴定、分析和区分。
例如，通过矿物的折射率、双折射、吸收等光学特征，可以对矿物进行区分和定量分析。
3. 光学显微镜：光学显微镜是光矿物学中比较常用的实验工具。
它可以放大显微镜下观察不到的微小光学特征，例如矿物的双折射、旋光等。
同时，还可以对样品进行光学观察和光学测量，获取各种光学参数。
总结：晶体光学和光矿物学是光学和地学等多个学科的重要分支，其研究成果对地球科学、生物学、化学等领域都具有重要的应用价值。
晶体光学主要研究晶体对光线的传播影响，而光矿物学则主要研究矿物的光学特性及其应用。
在矿物学中，光学显微镜也是非常重要的实验工具。
晶体光学实训收获与体会
晶体光学实训收获与体会引言晶体光学是光学中的重要分支，研究晶体对光的产生、传播和相互作用的现象和规律。
晶体光学实训是通过实际操作和实验来深入学习晶体的光学性质和特点。
在本次实训中，我对晶体光学有了更深入的了解，并从中获得了许多收获和体会。
实训内容本次晶体光学实训主要包括以下几个方面： 1. 晶体光学基础理论知识学习：学习晶体光学的基本概念、原理和理论知识，包括晶胞、晶格、光电效应、光的吸收、衍射等。
2. 实验设备和器材介绍：了解实验室中常用的晶体光学实验设备，如单色光源、偏振片、晶体样品等，以及相关测量仪器和装置。
3. 晶体光学实验操作：进行一系列晶体光学实验，如晶体透射、衍射、偏振现象等，并记录实验数据和观察结果。
4. 数据处理和结果分析：通过对实验数据的处理和分析，得出相应的结论，并与理论知识进行比较和验证。
收获与体会在本次晶体光学实训中，我得到了以下几点收获与体会：1. 深入理解晶体光学的基本原理通过实际操作和实验，我更加深入地理解了晶体光学的基本原理。
在实验中，我通过观察晶体透射、衍射、偏振等现象，直观地感受到了晶体对光的特殊响应和表现。
这使我更加直观地理解了晶体在光学中的重要性和特点。
2. 掌握晶体光学实验技能通过实际操作，我掌握了一系列晶体光学实验技能。
例如，我学会了如何使用偏振片进行光的偏振处理，如何调节角度和强度来观察光的衍射现象，以及如何通过衍射花样来分析晶体的结构和性质。
这些实验技能的掌握使我在将来的研究和实验中具备了更丰富的实践经验和实验操作能力。
3. 培养了实验数据处理和结果分析的能力在实验过程中，我通过对实验数据的处理和分析，培养了实验数据处理和结果分析的能力。
我学会了如何使用统计方法和软件工具对实验数据进行处理和整理，并通过图表、曲线等形式进行结果展示和分析。
这使我能够更加准确和全面地理解实验结果，从而得出结论并与理论知识进行比较和验证。
4. 增强了团队合作与沟通能力在晶体光学实训中，我参与了与同学的合作实验。
晶体光学实验报告
晶体光学实验报告一、实验目的1.掌握晶体光学的基本理论知识；2.了解晶体光学实验中常用的仪器设备；3.学习使用晶体光学实验装置进行实验和测量。
二、实验原理光学晶体是具有非均匀介质结构的物质，其晶格中的原子或离子排列存在一定的周期性。
由于这种周期性排列的存在，光通过晶体时会发生衍射、偏振和双折射等现象，从而引起光的有色或无色变化。
晶体光学实验是通过研究光的传播和和偏振的相关现象，来研究晶体的结构和性质的一种方法。
本实验主要利用晶体偏振片和波片来观察和测量晶体光学现象。
偏振片是指用于改变光的偏振状态的装置，常用的偏振片有偏光镜、偏振片和相位板等。
波片是指具有调整光的相位差的能力的装置，主要用来调整光的干涉状态。
三、实验仪器和材料1.光源：白炽灯或激光器；2.光源聚焦系统；3.偏振镜、偏光片、偏振片；4.样品：晶体样品；5.精密旋转台；6.放大显微镜；7.光电探测器；8.光学台。
四、实验步骤1.打开光源，将光线通过聚焦系统聚焦到样品上；2.在光路上依次放置偏振镜、偏光片和偏振片，调整偏光片和偏振片的位置，观察光的强度变化；3.将样品放置在精密旋转台上，用放大显微镜观察样品的特征；4.调整旋转台的角度，观察样品的透射光的强度变化，并记录；5.用光电探测器测量不同旋转角度下的光强度，并绘制光强度与旋转角度的关系曲线。
五、实验结果与分析通过实验观察和测量，得出如下结论：1.当光通过偏振镜后，光线的偏振状态发生改变，只有与偏振镜的偏振方向平行的光线能够透过；2.在偏振片和偏振片的相对位置调整时，可以改变通过的光的偏振状态，实现对光的调节和控制；3.在精密旋转台上调整晶体样品的角度时，观察到光的强度发生周期性变化，说明样品具有双折射现象；4.通过绘制光强度与旋转角度的关系曲线，可以得到样品的光学性质参数，如双折射率。
六、实验总结通过本次实验，我深入了解了晶体光学的基本理论知识，并掌握了常见的实验仪器和操作方法。
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一. 名词解释
1. 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光性指示体。
也可以说光率体是表示光波在晶体中各振动方向上折射率和双折率变化规律的一个立体几何图形。
2. 补色法则：在正交偏光镜的45 位置放置两个互相重叠的非均质体矿片(垂直光轴切片除外)，在光波通过此二矿片后，其总的光程差增减法则称补色法则。
3. 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。
4. 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。
5. 边缘和贝克线：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线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。
6. 消光角：指矿片消光时，其光率体椭圆半径与解理缝、双晶缝、晶体延长方向之间的夹角。
（也就是目镜十字丝与解理缝、双晶缝、晶体延长方向之间的夹角。
）
二. 单项选择题
1.随着目镜焦矩平面的变化，薄片中相邻2个矿物之间的贝克线会发生移动，若提升镜筒（远离薄片），贝克线向( A )矿物移动；下降镜筒（靠近薄片），贝克线向( B )矿物移动。
A. 折射率大的 B. 折射率小的 C. 树胶 D. 不移动
2.二级蓝干涉色的光程差是( C ) 。
A. 1200nm
B. 230 nm
C. 680 nm
D. 1700nm 3.橄榄石Nm平行晶体延长方向，其延性为( C ) 。
A. 正延性
B. 负延性
C. 延性可正可负 4.垂直普通角闪石b轴测得的消光角是( C ) 。
A. 最小消光角
B. 对称消光角
C. 最大消光角
5.以下的矿物中，( D )是负高突起；( B )是正高突起；( A )是正极高突起； ( C )具有明显的闪突起。
A.锆石
B.辉石
C.方解石
D.萤石
6.某矿物的干涉色为二级绿，加入石膏试板后使其异名轴一致，矿物将出现( A )。
A.I级干涉色 B.II级干涉色 C.III级干涉色 D.IV级干涉色
7.某矿物主折射率为1.616,1.609,1.606其轴性为( A )，光性符号为( D )。
A.二轴晶 B. 一轴晶 C.负光符 D.正光符
8．在干涉色级序中，第一级干涉色出现特有的( C )，第二级最鲜艳和典型的干涉色是( A )，第三级最鲜艳和典型的干涉色是( B ) 。
A．二级蓝 B. 三级绿 C. I级灰 D. 三级黄
中国地质大学（北京）继续教育学院 2012年03课程考试
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9.观察矿物闪突起应在( A )。
A.单偏光下观察
B.正交偏光下观察
C.锥光下观察
10. 某岩石标本中长石种类较多，其中有20%的微斜长石、40%的更长石、30%的正长石和10%条纹长石，那么钾长石和斜长石含量分别为( B )。
A． 20%的斜长石和80%的钾长
石 B． 40%的斜长石和60%的钾长石 C． 30%的斜长石和70%的钾长石 D． 60%的斜长石和40%的钾长石
11. 二轴晶垂直Bxa的切面干涉图，且2V角小于45 ，可以观察到( B ) 。
A．一个光轴出入点，一个黑色弯臂 B．两个光轴出入点，两个黑色弯臂 C．无法观察到光轴出入点12. 垂直光轴的薄片的切片，在正交偏光镜下旋转物台时具有( A ) ，插入石膏试板后出现( C ) 。
A．全消光 B. 四次消光 C. 一级紫红 D. 二级黄 13. 矿物的折射率值以( D )光为标准。
A.白光
B.紫光
C.红光
D.黄光
14.在单偏光下观察薄片中矿物的边缘、贝克线、糙面和突起等现象，归根到底最主要的影响因素为矿物的( A )。
A.折射率
B.切面方向
C.晶族
三. 填空题
1.用偏光显微镜观察透明矿物薄片，单偏光下可观察(矿物形态)、(解理)、 (颜色)和(多色性和吸收性)；正交镜下可观察(消光类型)、(消光角)、(干涉色级序)、(双晶)和(延性)；锥光下可观察(轴性)、(光性符号)、(光轴角)和(切面方向)。
※注：单偏光下填写如下的任意4个即可：矿物形态解理颜色多色性和吸收性边缘贝克线糙面突起闪突起
2.二轴晶负光性的矿物，在垂直光轴的切面上可测(Nm)主折射率、 Bxa切面上可测(Ng)、(Nm)主折射率，在 Bxo切面上可测(Nm)、(Np)主折射率，在平行光轴面的切面上可测(Ng)、(Np)主折射率。
3.石膏试板是一种补色器，它的光程差是(550 (/530))nm，其干涉色为(一级紫红)，加入石膏试板后，矿物的干涉色将升高或降低一个(级序)（选择级序或色序）。
4.当二轴正晶的光率体中Nm=Np时,它与(一轴正晶)的光率体相同；当Nm=Ng时它与(一轴负晶)的光率体相同；当Ng=Nm=Np时，它与(光性均质体（或者均质体）)的光率体相同。
5.影响解理可见性的因素为(解理的完善程度)、(切片方向)、(矿物折射率与树胶折射率的差值)。
6.二轴晶光率体的主要切面包括(垂直光轴(⊥OA)的切面)，(平行光轴面(∥AP) 的切面)，(垂直Bxa的切面)，(垂直Bxo的切面)，(斜交切面)。
7.二轴晶正光性的矿物，在垂直光轴的切面上可测(Nm)主折射率、⊥Bxa切面上可测(Nm)、。