锥光镜下晶体的光学性质

硫与二碘甲烷 固体溶于液体中 硫、磷与二碘甲烷
三硫化二砷与二碘甲烷
1.740-1.780 1.740-2.060 1.780-2.070
固体与固体混溶
胡椒碱-碘化锑-碘化砷 硫、硒 铊的卤族元素化合物 硒与硒化砷
1.660-2.100 1.890-2.920 2.200-2.900 2.170-2.720
第五节 矿物折射率及颗粒大小的测定
➢ 配制高折射率油，有下几种方法：
• 1·硫溶于二碘甲烷，N＝1.74～1.78 • 2·各种碘化物溶于二碘甲烷，N＝1.74～1.86 • 3·硫、磷溶于二碘甲烷，N＝1.74～2.02
➢ 配制折射率大于2的浸油只能用低熔点固体，如硫＋硒 （1.92＋2.92）
勃氏镜（Bertrand lens)的作用
未加 勃氏
镜
与目镜联合构成 一个放大系统，能 看到一个放 大的干 涉图。
加入勃氏镜
3 观察干涉图应注意的问题：
（1）首先使用低倍或者中倍物镜找到所需观察 的矿物颗粒，置于视域中心后，换用高倍物镜。
（2）换用高倍物镜后，检面干涉图(箭头指向Bxa出露 点)。也可用于确定轴性、切面方向和光性符号。
★斜交光轴面的斜交光轴切面干涉图(箭头指向Bxa出露 点)。也可用于确定轴性、切面方向和光性符号。
4 垂直Bxo切面的干涉图
当光轴面与上、下偏光镜振动方向之一平行时，为一粗大 的黑十字(下图 A)，黑十字交点为Bxo出露点，光轴出露点在 视域之外。转动载物台，黑十字很快地分裂成两个弯曲黑带
➢ 浸油的折射率值的测定：配制浸油虽然按比例混合， 但必须用仪器校准。测量仪器为阿贝折射仪。
浸油配制的方法主要有三种，如下表：
混合方法
浸油原料
液体与液体混合
煤油分馏物
煤油分馏物与α氯代萘 水与甘油 α氯代萘与二碘甲烷 α溴代萘与液体石蜡 α溴代萘与二碘甲烷
折射率范围
1.350-1.450 1.450-1.630 1.630-1.740 1.330-1.470 1.480-1.660 1.660-1.740
▪ 2、浸油配制的计算与配制方法
配制浸油公式：
➢ VN＝V1N1＋V2N2 ➢ V＝V1＋V2
式中 V需要配制的浸油的体积，N所需浸油的折射率 V1、V2所需两种原料的体积 N1、N2所需两种原料的折射率
配制低折射率油，只需5、6种原料油即可。如 水、甘油、液体石蜡、氯化萘、溴代萘、二碘 甲烷。
★ 石英垂直光轴切面的光性确定（正光性）
★ 方解石垂直光轴切面的光性确定（负光性）
2、 斜交光轴切面干涉图
图像相当于垂直光轴的一部分，也即斜交光轴 切面的干涉图是由不完整的黑十字和不完整的干涉色 圈组成。这种切面也可用于确定轴性及切面方向， 测定光性符号，但关键是需要确定光轴出露点及对应 的四个象限。其判别方法同垂直光轴切面干涉图。
(下图 B)，沿光轴面(Ap)方向退出视域。当光轴面与上、下 偏光镜振动方向成45o夹角时，弯曲黑带顶点间的距离最远， 但顶点仍为光轴出露点(下图 C)。
5、平行光轴面切面的干涉图
当Bxa和Bxo方向分别平行PP和AA时，为一粗大模糊的黑十字，转动 载物台，粗大模糊的黑十字分裂退出视域。由于这种方向切面的干涉 图与一轴晶相一致，不能用它确定轴性，当轴性已知时，可用于确定 切面方向。
（3）加上载物台下的聚光镜后，要把聚光镜上 升到最高位置，但不要与薄片相碰。
（4）检查高倍物镜是否需要校正中心。 （5） 干涉图是消光和干涉效应的总和。
二、一轴晶干涉图
1、 垂直光轴切面的干涉图
⑴ 图像特点
垂直光轴切面 斜交光轴切面 平行光轴切面
双折射率较大
双折射率较小
干涉图的特征
光轴出露点 （melatope)
光学特点：
（一）均质体（ISOTROPIC CRYSTALS)矿物
1、特点
--锥光镜下不显干涉图
2、原因
均质体矿物的光学性质个方向一致，光波沿任何方
向射入矿片，都不发生双折射，在正交偏光镜下不显干
涉图
光学特点：
（二）非均质体(ANISOTROPIC CRYSTALS)
锥形偏光通过矿片后，到达上偏光产生特殊的图
（2）干涉图的成因
问题：
1、为什么会出现一个黑十字？
2、为什么会出现干涉色色圈？
3、为什么转物台3600干涉图不 发生变化？
（2）干涉图的成因
1)、锥光通过矿片时的振动特征
① ②
假设①平行光轴 入射，形成一个 圆切面； ③
②斜切光轴， 形成一个椭圆 切面
③同②
2)、波向图的形成
Ne方向
形——干涉图(interference figures)
高倍镜的作用
低倍
中倍
高倍
放大不同的物镜，能接纳的倾斜锥 光
范围所显示的干涉图
1.低倍物镜的数 值孔径小，工作 距离小，一般只 能接纳与矿片发 现成50以内的倾 斜入射光波，显 示的图形不完整
2、高倍镜 能接 纳较大范围的倾 斜入射光波，能 接纳与矿片发现 成600夹角以内的 倾斜入射光波， 显示的干涉图清 晰完整
4)、干涉色圈的成因
光轴出露点
正光性
（3）应用 1、确定轴性和切面方向
根据图像特点,可确定为一 轴晶垂直光轴的切面。 2、测定光性符号 Ne=Ng ，Ne>No：正光性 Ne=Np ，Ne<No：负光性
3、加入试板判断光性正负： 一级灰干涉色加石膏试板，判断与正交偏光的 情况相同。蓝—升高，黄—降低。 干涉色圈较多时，加云母试板（升降一个色 序）。这时，升高区域的干涉色环向内移动， 降低区域的干涉色环向外移动，并在光轴出路 点附近出露两个黑点。
聚光镜的作用
锥光束 锥光镜的作用
偏光束 P
锥形偏光，不论 如何倾斜，其振 动面总是与下偏 光的振动面平行
P
光学特点：
① ②
假设①垂直光轴 入射，形成一个 圆切面； ③
②斜切光轴， 形成一个椭圆 切面
③同②
③
①
② ②③
①
W
E
除方向① 外， ②③发生双折
垂直光轴的切面
②
射现象
P
P
③
P
P
不同方向入射光线可能形成的光率体切面形态及分布特征
第四节 锥光镜下的晶体光学性质
一、锥光镜的装置及特点
1 锥光镜的装置 ⑴ 在正交偏光的基础上，加上聚光镜。⑵ 使用高
倍物镜，通常是40倍以上。⑶ 加上勃氏镜或者取去 目镜。 2 锥光镜的特点 1）聚光镜的作用: 使平行偏光变成锥形偏光。 2) 勃氏镜或取去目镜作用: 放大干涉图。 3）高倍物镜作用: 使图象更清晰。
距离最远。
③ 转动载物台90°时，弯曲黑带又合成黑十字，但其粗细黑带
已更换了位置。
二轴晶垂直Bxa 切面的干涉图
双折射率 较大
双折射率 较小
2 、垂直一个光轴切面的干涉图
⑴ 图像特点 ① 图像特点相当于垂直锐角等分线(⊥Bxa)切面的干涉图的一半。 ②当光轴面与上下偏光镜振动方向之一平行时，干涉图由一条直的黑
带和卵形干涉色圈组成。 ③ 转动载物台，黑带发生弯曲，这是与一轴晶垂直光轴切面干涉图
的区别之一。
3 斜交切面的干涉图
二轴晶斜交切面干涉图的图像特点取决于斜交切面的类 型，一般有垂直光轴面的斜交光轴切面干涉图和斜交光轴面 的斜交光轴切面干涉图等两种(参见下图)。
无论何种斜交光轴切片干涉图，当旋转载物台，黑臂总 要弯曲，黑臂凸出的一侧，总是朝向锐角等分线。插入合 适的试板，观察锐角区干涉色的升降和试板方向，来测定 光性正负。
1) 光轴倾角不大时，光轴出露点仍在视域中心，四个象 限也比较清楚，很容易判别。（见下图）
2) 光轴倾角较大时，光轴出露点已不在视域中心，也没有黑十字存 在，只有一根黑带。这种情况下，需要确定光轴出露点位置及象限 归属，然后才能判别相应性质。 （见下图）
光轴出露点位置及象限归属 的确定方法如下：
3) 光轴倾角很大时，黑带较宽大。转动物台时，黑带呈 弯曲状扫过视域，这种切面的干涉图不能确定轴性。 （见下图）
3、平行光轴切面干涉图
图像特点
（1）当光轴
A
方向与上、下
偏光镜振动方
向之一平行时，
为粗大的黑十
字，几乎占满
整个视域 A
P
P
OA
（2）旋转物台， 粗大的黑十字从中 心分裂，并迅速沿 光轴方向退出视域 （3）当光轴方向与上、下偏光镜振动方向 AA、PP称450夹角时，视域最亮。
P
P
①②
③
切线方 向No
一轴晶（+） 不同方向入射光线可能形成的光率体切面形态及分布特征
2)、波向图的形成
Ne方向
P
P
①②
③
切线方 向No
一轴晶（—） 不同方向入射光线可能形成的光率体切面形态及分布特征
3)、黑十字的成因
不论光性正负放射线 方向为Ne,切线方向
为No
No Ne
在正交偏光镜 下出现黑十字
➢ 配制低折射率油 ➢ 主要用液体混合 ➢ 不同折射率的油按比例混合，混合后的体积不得少于20毫升，否
则影响浸油的折射率的准确性 ➢ 浸油的要求：
• 1·无色或近于无色； • 2·油不与被研究物起反应； • 3·各种液体能以任意比例混合； • 4·挥发性不强； • 5·无剧毒。
第五节 矿物折射率及颗粒大小的测定
备注
黄磷易自 燃使用时 注意
第五节 矿物折射率及颗粒大小的测定
(二)浸油薄片的制备
1·将欲测矿物加工成均匀细粒，直径0.03～0.05毫米。 破碎时不要碾磨，以保持原始状态，防止颗粒沾很多 细小粉末
2·取少量碎屑（10～20）置载玻片中央，用小刀均匀 散开
3·盖盖玻片，只要四分之一大
4·滴管吸油，从边缘滴入，要充满，无气泡，但不宜 过多。载玻片不能倾斜
干涉色色圈
两条消光影构成黑十字
干涉图的特征
1、有一个黑十字和同心圆干涉色圈组成。 2、黑十字由两个互相垂直的黑带（消光
影）组成。
3、两个黑带分别与AA、PP平行，黑带中
心窄，边缘较宽。 4、黑十字交点位于视域中心，为光轴出
露点。 5、干涉色色圈以黑十字交点为中心，呈
同心圆状，其干涉色级序由中心向外逐渐 升高，越往外色圈越密。 6、同一矿物，矿片越厚干涉色圈越多； 反之，干涉色圈越少。 7、转动载物台3600 ，干涉图不发生变化。
➢ 需要配制两套已知折射率的浸油。相邻浸油的折射率差通常是0.01～ 0.003之间。
➢ 一套为低N，N＝1.400～1.700，间隔通常为0.003，约100瓶。 ➢ 一套为高N，N＝1.700～2.100，间隔为0.01，40瓶 ➢ 浸油的配制方法有三种液体互混、固体溶于液体、固体混熔。
第五节 矿物折射率及颗粒大小的测定
换油：滤纸吸出，用新浸油冲洗二到三遍。再滴油。 矿物多且为非定向片时重新制片
第五节 矿物折射率及颗粒大小的测定
(三)测定浸油与矿物的折射率的大小
▪ 1·贝克线法
用单色光照明，观察贝克线的移动。 当矿物边缘和贝克线都消失时，矿物 与浸油的折射率相等。
▪ 2·色散法
白光照明，当折射率差在0,01时，在 矿油接触处，出现浅兰、橙黄、两色 带这是由折射率色散引起的。
第五节 矿物折射率及颗粒大小的测定
一、油浸法测折射率值
▪ 油浸法测折射率值 就是将矿物碎屑颗粒浸没于已知折射率值的浸油中，比较二者的折射 率值，通过一系列浸油的更换，直至浸油的折射率值与矿物相等为止。 这时浸油的折射率值即是矿物的折射率值
▪ （一）、浸油的制备及折射率值测定方法 1、浸油的基本要求、
1 、垂直锐角等分线(⊥Bxa)切面的干涉图
⑴ 图像特点
① 当光轴面与上下偏光镜振动方向之一平行时，干涉图由黑十
字和“∞”干涉色圈组成，干涉色圈的多少，取决于矿物双折率的大
小及矿片厚度。
② 转动载物台，黑十字从中心分裂形成两个弯曲的黑带，当光
轴面与上下偏光镜振动方向成45°夹角时，两个弯曲的黑带顶点之间
以顺时针转动载物台为标准， 黑带向下移动，光轴出露点在 右边，黑带上部为二象限，下 部为三象限；
黑带向上移动，光轴出露点 在左边，黑带上部为一象限， 下部为四象限；
黑带向右移动，光轴出露点 在上边，黑带左部为三象限， 右部为四象限；
黑带向左移动，光轴出露点 在下边，黑带左部为二象限， 右部为一象限；
如果双折射率较大， 则出现对称的弧形干 涉色带。在光轴方向 上，干涉色级序由中 心向两边逐渐降低； 在垂直光轴方向上， 干涉色级序由中心向 两边逐渐增高。
注意：如果矿物的双折射率较小，则不出现弧形干涉色 带，整个视域为一级灰白干涉色。
三、 二轴晶干涉图
1.垂直锐角等分线(⊥Bxa)切面 2.垂直一个光轴的切面 3.斜交切面 4.垂直钝角等分线(⊥Bxo)切面 5.平行光轴切面