晶体光学及光性矿物学(高起专)
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《晶体光学与光性矿物学》教程讲义教案第一至五章第一章：晶体光学基础1.1 引言介绍晶体光学与光性矿物学的重要性概述教程的目标和内容1.2 晶体的基本概念定义晶体及其特点晶体的分类和空间点阵1.3 晶体的光学性质介绍晶体光学性质的基本原理晶体的折射率、双折射和偏振1.4 晶体的衍射和干涉解释衍射和干涉现象衍射和干涉在晶体光学中的应用第二章：光性矿物学基本概念2.1 引言介绍光性矿物学的研究对象和方法概述光性矿物学的发展历程2.2 矿物的基本概念定义矿物及其特征矿物的分类和命名2.3 矿物的光学性质介绍矿物的光学性质及其测定方法矿物的折射率、双折射和偏振2.4 光性矿物学的研究方法介绍光性矿物学研究的基本方法光学显微镜和X射线衍射等技术第三章：矿物的结晶习性3.1 引言介绍矿物结晶习性的重要性概述本章内容3.2 矿物的晶体结构介绍矿物的晶体结构及其类型晶体的空间点阵和晶胞参数3.3 矿物的结晶习性解释矿物的结晶习性及其影响因素晶体的生长和晶体习性的变化3.4 矿物的形态和分类介绍矿物的形态及其分类方法晶体的形状和晶体习性的关系第四章：矿物的光学性质4.1 引言概述矿物光学性质的重要性介绍本章内容4.2 矿物的折射率和双折射解释矿物的折射率及其测定方法矿物的双折射和偏振现象4.3 矿物的颜色和条痕介绍矿物的颜色和条痕的形成原因颜色和条痕在矿物鉴定中的应用4.4 矿物的光泽和硬度解释矿物的光泽及其形成原因矿物的硬度及其测定方法第五章：光性矿物学的实验技术5.1 引言介绍光性矿物学实验技术的重要性概述本章内容5.2 光学显微镜的使用介绍光学显微镜的结构及其操作方法显微镜在光性矿物学中的应用5.3 X射线衍射技术解释X射线衍射技术的原理及其应用X射线衍射在矿物学中的应用5.4 其他实验技术介绍其他光性矿物学实验技术例如：红外光谱、拉曼光谱等第六章：矿物的物理性质6.1 引言概述矿物物理性质的重要性介绍本章内容6.2 矿物的密度和相对密度解释矿物的密度和相对密度的概念测定矿物密度和相对密度的方法6.3 矿物的热性质介绍矿物的热性质及其测定方法矿物的熔点、热膨胀和导热性6.4 矿物的电性质解释矿物的电性质及其影响因素矿物的电阻率和导电性第七章：矿物的化学成分7.1 引言介绍矿物化学成分的重要性概述本章内容7.2 矿物的元素组成解释矿物元素组成的基本概念矿物的化学元素和化合物的鉴定7.3 矿物的离子替代和同质多象解释离子替代和同质多象的概念离子替代和同质多象在矿物形成中的应用7.4 矿物的化学反应介绍矿物化学反应的基本原理矿物的化学反应和化学测试方法第八章：矿物的成因和分类8.1 引言概述矿物成因和分类的重要性介绍本章内容8.2 矿物的成因分类解释矿物成因分类的基本概念火成岩、沉积岩和变质岩中的矿物8.3 矿物的地质分布介绍矿物的地质分布特征矿物的分布规律和成矿条件8.4 矿物的经济价值和应用解释矿物经济价值的概念矿物的开采、利用和保护第九章：光学矿物学的实验操作9.1 引言介绍光学矿物学实验操作的重要性概述本章内容9.2 光性矿物学实验的操作步骤详细介绍光性矿物学实验的操作步骤实验操作的注意事项和技巧9.4 实验结果的分析和讨论介绍实验结果分析和讨论的方法分析实验结果和探讨实验中发现的问题第十章：矿物鉴定的综合应用10.1 引言概述矿物鉴定综合应用的重要性介绍本章内容10.2 矿物鉴定的方法和技巧介绍矿物鉴定的方法和技巧光学显微镜、X射线衍射等技术在矿物鉴定中的应用10.3 矿物鉴定的实例分析分析矿物鉴定的实际案例讨论矿物鉴定过程中的难点和解决方法10.4 矿物鉴定的综合应用解释矿物鉴定在实际应用中的重要性矿物鉴定在地质勘探、矿产开发等领域的应用前景第十一章：光学矿物学实验：岩石薄片的制备与观察11.1 引言介绍岩石薄片制备与观察在光性矿物学中的重要性概述本章内容11.2 岩石薄片的制备方法详细介绍岩石薄片的制备步骤和技术要点包括样品的选择、切割、磨光和抛光等过程11.3 光学显微镜的使用与操作解释光学显微镜的结构和功能操作显微镜进行岩石薄片观察的步骤和技巧11.4 岩石薄片的观察与描述介绍岩石薄片观察的方法和注意事项描述岩石薄片中的矿物组成、结构和构造特征第十二章：光性矿物学实验：X射线衍射分析12.1 引言介绍X射线衍射分析在光性矿物学中的重要性概述本章内容12.2 X射线衍射原理解释X射线衍射的原理和现象X射线衍射在矿物学中的应用12.3 X射线衍射仪的使用与操作详细介绍X射线衍射仪的结构和功能操作X射线衍射仪进行矿物分析的步骤和技巧12.4 X射线衍射分析的应用介绍X射线衍射分析在矿物学中的应用实例讨论X射线衍射分析在矿物鉴定和成因研究中的应用第十三章：光性矿物学实验：红外光谱分析13.1 引言介绍红外光谱分析在光性矿物学中的重要性概述本章内容13.2 红外光谱原理解释红外光谱的原理和现象红外光谱在矿物学中的应用13.3 红外光谱仪的使用与操作详细介绍红外光谱仪的结构和功能操作红外光谱仪进行矿物分析的步骤和技巧13.4 红外光谱分析的应用介绍红外光谱分析在矿物学中的应用实例讨论红外光谱分析在矿物鉴定和成因研究中的应用第十四章：光性矿物学实验：拉曼光谱分析14.1 引言介绍拉曼光谱分析在光性矿物学中的重要性概述本章内容14.2 拉曼光谱原理解释拉曼光谱的原理和现象拉曼光谱在矿物学中的应用14.3 拉曼光谱仪的使用与操作详细介绍拉曼光谱仪的结构和功能操作拉曼光谱仪进行矿物分析的步骤和技巧14.4 拉曼光谱分析的应用介绍拉曼光谱分析在矿物学中的应用实例讨论拉曼光谱分析在矿物鉴定和成因研究中的应用第十五章：总结与展望15.1 总结回顾整个教程的内容和重点知识点强调光性矿物学在地质学和矿物学中的重要性15.2 展望讨论光性矿物学的发展趋势和未来挑战探索光性矿物学在新领域的应用前景重点和难点解析本文档为您提供了一部关于晶体光学与光性矿物学的教程讲义教案，涵盖了从晶体光学基础、光性矿物学基本概念、矿物的结晶习性、矿物的光学性质、矿物的物理性质、矿物的化学成分、矿物的成因和分类、光学矿物学的实验技术、矿物的经济价值和应用，到光学矿物学实验操作以及矿物鉴定的综合应用等十五个章节的内容。
晶体光学与光性矿物-01晶体光学基础-文档资料
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入射光方向及其对应N
• 垂直光入射方向 并通过光率体中 心的切面上的最 大折射率值和最 小折射率值的方向。
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总结第一章学习内容
• • • • • • • 提问：回想一下这一章应该学习哪些内容？ 1.偏光 2.均质体、非均质体 3.可见光光透过晶体的特点 4.双折射 5.光轴 6. No(常光折射率)、Ne（非常光折射率）
晶体光学
• • • • • • • • • 0课程特点及学习方法 1晶体光学基础 2光率体及光性方位 3偏光显微镜和岩石薄片 4单偏光镜下的晶体光学性质 5正交偏光镜间的晶体光学性质 6锥光镜下的晶体光学性质 6-2透明矿物薄片的系统鉴定 7最常见造岩矿物类的晶体光学性质
第一章晶体光学基础
• • • • • • 1.1光的性质（自己看） 1.2自然光和偏光 1.3几何光学的三大定律（自己看） 1.4光波在均质体与非均质体中的传播特征 1.5其他几个基本概念 1.6入射光方向及其对应N
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1.2自然光和偏光
（1）自然光 （2）偏光
1.4光波在均质体与非均质体 中的传播特征
（1）在均质体中 均质体：P13，光学性质不随方向发生变化，各向 同性的介质。 （2）非均质体中 非均质体： 光学性质随方向发生变化，各向异性的 介质。 P13，具有双折射特征的介质。 （3）双折射：除特殊方向外，入射非均质体的光波 分解成振动方向不同、传播速度不同、折射率值 不等等两种偏光P14 。 图1-15
Байду номын сангаас
1.5几个基本概念
（1）双折射：P14，光入射非均质体中，分解成振动方向互相 垂直，传播速度不同，相应折射率值不等的两种偏光的现象。 （2）光轴OA：垂直光率体圆切面的方向。 或，在非均质体中，不发生双折射的光波传播方向。（课
【晶体光学与光性矿物学】晶体光性与光性矿物学复习资料
Edited by Xiaochen ZHANG
一、晶体光学原理
★自然光与偏振光 光波为电磁波，横波——振动方向与传播方向垂直；波长（或频率）——决定光的颜色；振幅——决定 光的强度。 自然光：指直接由光源发出的光，在垂直光传播方向的平面内，任何方向都有等振幅的光振动。
偏振光：自然光经过反射、折射、双折射或选择性吸收等作用后，在垂直光传播方向的平面内，只在特定
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殊方向称之为光轴。因为有两个圆切面故有两个光轴，称二轴晶。 4) 光学法线： 通过光率体中心而垂直光轴面的方向称光学法线，光学法线与主轴 Nm 轴一致。光轴面法线方向永远
是 Nm。 5) 光轴角： 两个光轴之间所夹的锐角称光轴角，以符号“2V”表示，2V 的平分线称锐角等分线，以 Bxa 表示；
方向上才有光振动。
起偏振器：可将自然光变为偏振光的器件称起偏振器。
光的折射与反射：N= sinα/sinθ= C / V；垂直入射时，折射光与入射光传播方向相同，但振动方向可能
会改变。
★光性均质体与光性非均质体
透明介质的光性划分：
-光性均质体（均质体），沿任意方向入射，1 、折射光只有一条，折射率为常数 N。2 、折射光的振
2、在同一平面内振动（即k12 和 k22 满足干涉条件，产生干涉色。
Edited by Xiaochen ZHANG
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▲而且，当θ= 45°时，k12 和 k22 同时有最大值，产生的干涉色最明亮。 ▲光程差 R ——光线在通过某介质所用的时间内，它在真空中所走的距离称为在这一条件下的光程。两 束光线通过同一介质所产生的光程之差即称为这两束光在此条件下的光程差 R。 结论：光程差等于矿片厚度乘矿片双折率。 ▲若入射光为单色光，波长为λ，使光程差逐渐加大，则光程差 R =（2n + 1）λ/2 —— 两干涉光相互 叠加而加强，光程差 R = 2n λ/2 —— 两干涉光相互抵消而变暗。 ▲若入射光为白光，则七种单色光的干涉现象相互混合就形成了干涉色。 ★干涉色级序 ▲干涉色色谱：当入射光为白光时，随光程差由 0 逐渐加大而出现的干涉色系列称干涉色色谱。
《晶体光学及光性矿物学》课程教学大纲
《晶体光学及光性矿物学》课程教学大纲课程编码：612006课程名称：晶体光学及光性矿物学课程英文名称：Crystal Optics and Optical Mineralogy开课学期：2学时/学分：48（其中实验学时34学时）/3课程类别：学科基础课开课专业：地质学、资源勘查工程、地理科学、应用地球化学选用教材：倪志耀. 晶体光学. 北京：地质出版社，2011主要参考书：1. 李德惠. 晶体光学. 北京：地质出版社，19842. 陈芸箐. 晶体光学原理. 北京：地质出版社，19873. 孟庆丽. 光性矿物学简明教程. 北京：地质出版社，19954. 北京大学地质学系岩石教研室. 光性矿物学. 北京：地质出版社，19795. 康维国，梁万通，刘雅琴. 晶体光学. 长春：东北师范大学出版社，19936. 常丽华，陈曼云，金巍，李世超，于介江. 透明矿物薄片鉴定简明手册. 北京：地质出版社，2006.一、课程简介晶体光学及光性矿物学是地质学、资源勘查工程、地理科学、应用地球化学专业的一门学科基础课。
它是利用偏光显微镜来研究可见光下透明矿物所产生的光学现象及基础原理的一门科学，主要内容包括光在晶体中传播特性、光率体、光性方位等晶体光学基础知识，偏光显微镜的构成和使用方法，单偏光系统、正交偏光系统和锥光系统下所产生的光学现象及成因，以及最常见的主要造岩矿物的鉴定特征。
通过本课程的学习，学生将了解偏光显微镜的基本构成及其使用方法，掌握使用偏光显微镜系统研究、鉴定透明矿物的基本原理和基本方法，学会利用工具书鉴定常见的造岩矿物. 该课程的学习将为后续岩石学等学科基础课的学习及科研工作打下坚实的基础。
Introduction to the courseCrystal Optics and Optical Mineralogy is a specialized core course for Geology, Resource Exploration, Geography Science Specialty, and related. Optical phenomenon and underlying principle of transparent minerals under visible light were investigated by means of polarized microscope. The content of this course include the spread characteristics of light (beam) through crystal, and indicatrix, optical orientation and related basic knowledge, composition and application of polarized-light microscopy, optical characteristics of transparent minerals appeared in the systems of monopolarizer, crossed polarizer and conoscope and their genesis, and the determinative characteristics of most common rock-forming minerals. Having followed this course, students should understand basic composition and the application of polarized-light microscopy, hold the fundamentals and method for identification of transparent minerals by use of polarized-light microscopy, and learn identifying common transparent minerals by the reference books. It may lay a solid foundation for the study of the following courses such as Petrology and so forth, as well asscientific research.二、课程性质、目的与任务晶体光学及光性矿物学是一门学科基础必修课，它是在学生掌握了地球科学概论、结晶学及矿物学这两门相关知识的基础上进行的教学。
晶体光学及光性矿物学复习资料
晶体光学及光性矿物学复习资料晶体光学1、晶体光学：晶体光学是研究光在单晶体中传播及其伴⽣现象的分⽀学科2、光性矿物学：⽤透射偏光显微镜研究透明矿物的光学性质的学科。
矿物学的⼀个分⽀。
内容包括晶体光学3、两者关系：包含与被包含关系4、折射定律：折射线在⼊射线与法线组成的平⾯内；折射线和⼊射线分别位于法线两侧；两介质⼀定时，⼊射⾓的正弦与折射⾓的正弦之⽐为⼀常数N，N称为折射介质2相对折射介质1的相对折射率，即N=sini/sinr=N2/N1。
5、相对折射率：光在两种不同介质中速度的⽐值叫做相对折射率。
6、光性均质体简称均质体，其光学性质不随⽅向发⽣变化，为各向同性的介质。
7、光性⾮均质体简称⾮均质体，各个⽅向的光学性质不同。
8、⼀轴晶光率体：垂直切⾯类型光率体切⾯为圆，其半径等于No，光波垂直这种切⾯⼊射(平⾏光轴⼊射)时，不发⽣双折射，其折射率等于No N= 0，⼀轴晶只有⼀个这样的圆切⾯。
平⾏切⾯类型光率体切⾯形状为椭圆光波垂直此切⾯⼊射，发⽣双折射,分解成两种偏光，其振动⽅向必然平⾏椭圆切⾯的长短半径，相应地折射率为两个主折射率Ne和No，双折率N=|Ne-No|，是⼀轴晶矿物的最⼤双折率。
斜交切⾯为椭圆形光波垂直于此切⾯⼊射, 即斜交光轴⼊射，会发⽣双折射分解成两种偏光，其振动⽅向分别平⾏椭圆切⾯的长短半径，相应的折射率分别为No和Ne’，且总有⼀个为No双折率，N=|Ne’-No| < |Ne-No| 正晶时，短半径为No；负晶时，长半径为No9、⼆轴晶光率体主要切⾯特征①垂直光轴切⾯为圆切⾯，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。
②平⾏光轴⾯切⾯椭圆切⾯，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。
10、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。
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一、课程简介1.1 课程背景晶体光学与光性矿物学是研究矿物光学性质及其成因的科学，是地质学、矿物学、材料科学等领域的重要基础学科。
本课程旨在帮助学生系统地掌握晶体光学与光性矿物学的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生运用光学原理解决实际问题的能力。
1.2 课程目标（1）了解晶体的基本概念、分类及空间点阵的基本类型；（2）掌握晶体光学的基本定律，如折射定律、干涉定律、衍射定律等；（3）熟悉光性矿物的基本性质，如折射率、双折射、吸收系数等；（4）掌握光性矿物鉴定及晶体结构分析的方法和技术。
二、教学内容2.1 晶体基本概念及分类1. 晶体的定义与特征2. 晶体的分类3. 空间点阵的基本类型2.2 晶体光学基本定律1. 折射定律2. 干涉定律3. 衍射定律2.3 光性矿物基本性质1. 折射率2. 双折射3. 吸收系数4. 光性矿物颜色2.4 光性矿物鉴定方法1. 显微镜观察法2. 折射率测定法3. 双折射观察法4. 吸收系数测定法2.5 晶体结构分析方法1. X射线衍射法2. 电子显微镜法3. 光学晶体学方法三、教学方法与手段3.1 教学方法本课程采用讲授、实验、讨论相结合的教学方法，注重培养学生理论联系实际的能力。
3.2 教学手段1. 多媒体课件：用于讲解晶体光学与光性矿物学的基本概念、定律和实验操作方法；2. 实验设备：用于培养学生的实际操作技能；3. 学术文献：引导学生关注晶体光学与光性矿物学领域的最新研究成果。
四、课程考核与评价4.1 考核方式本课程考核分为平时成绩和期末成绩两部分，其中平时成绩占30%，期末成绩占70%。
4.2 评价方法1. 平时成绩：根据学生出勤、课堂表现、作业完成情况进行评价；2. 期末成绩：通过期末考试对学生掌握晶体光学与光性矿物学知识情况进行评价。
五、教学进度安排5.1 课时安排共计32课时，其中理论讲授24课时，实验操作8课时。
5.2 教学进度1. 晶体基本概念及分类（2课时）2. 晶体光学基本定律（6课时）3. 光性矿物基本性质（4课时）4. 光性矿物鉴定方法（4课时）5. 晶体结构分析方法（4课时）6. 实验操作（8课时）六、教学策略与实施6.1 教学策略1. 案例教学：通过分析典型矿物晶体光学性质实例，使学生更好地理解理论知识；2. 互动式教学：鼓励学生提问、发表观点，提高课堂参与度；3. 实践教学：加强实验环节，培养学生的动手能力和实际操作技能。
晶体光学及光性矿物学
晶体光学是研究光在晶体中的传播和折射的学科。
晶体是由一系列有序排列的原子、分子或离子构成的三维立体结构。
光在晶体中传播时，会受到晶体的结构和光学常数的影响。
晶体光学的研究对象包括晶体的光学常数、光的折射、光的反射和折射率等。
光性矿物学是研究矿物的光学性质的学科。
矿物是地质过程中在地壳中形成的固体物质。
每种矿物都有其独特的光学性质，如折射率、色散、极化和荧光等。
光性矿物学是地质学、化学、物理学和材料学等多学科的交叉学科，在地质勘探、矿产鉴定和材料科学等领域有着广泛的应用。
晶体光学及光性矿物学
解释一下概念干涉图；波的干涉所形成的图样叫做干涉图样。
光率体；表示在晶体中传播的光波振动方向与晶体对该光波的折射率（简称相应的折射率）之间关系的立体几何图形。
多色性；非均质体矿物颜色色彩发生改变、呈现多种色彩的现象称为多色性；光轴；光束（光柱）的中心线，或光学系统的对称轴。
（当光在晶体内沿某个特殊方向传播时不发生双折射，该方向称为晶体的光轴。
）消光位；非均质体矿物的斜交OA切面，在正交偏光镜下处于消光时的位置，称为消光位；双折射；光束入射到各向异性的晶体，分解为两束光而沿不同方向折射的现象。
消光；正交偏光镜下透明矿物矿片呈现黑暗的现象称为消光；吸收性；非均质体矿物颜色深浅发生改变的现象称为吸收性；光轴角；两光轴之间的夹角。
偏振光；自然光穿过某些介质，经过反射、折射、双折射、选择吸收等作用，可以改变其振动状态，变成在垂直光波传播方向的某一个固定方向上振动的光波，具有这种振动特征的光波称为平面偏振光，简称偏振光或偏光。
光性非均质体；又简称非均质体，包括除等轴晶系以外的其余六个晶系的所有矿物。
是各向异性的介质，其光学性质随方向不同而异。
光性方位；指的是光率体在晶体中的定向，以光率体主轴与晶体结晶轴之间的相互关系表示。
双折射率；双折射和偏光化后分解形成的这两种振动方向互相垂直且传播速度不等因而折射率也不同的偏光的折射率的差值，称为双折射率；消光角；是指矿片在消光位时，目镜十字丝与结晶方向（晶轴、解理纹、晶面纹）之间的夹角，即切面光率体椭圆半径方向与结晶方向之间的夹角。
平行消光；矿片在消光位时，矿物的解理纹、双晶纹、晶面纹等与目镜十字丝之一平行。
斜消光；矿片在消光位时，矿物的解理纹、双晶纹、晶面纹等与目镜十字丝斜交（不垂直也不平行）。
对称消光；矿片在消光位时，切面上的两组解理纹，或两组双晶纹，或两个方向的晶面纹的夹角等分线与十字丝方向一致。
负延性；切面延长方向与短半径（Np或Np’）平行或交角小于45°。
中国地质大学网络教育学院
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晶体光学及光性矿物学_中国地质大学(武汉)2中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
晶体光学及光性矿物学_中国地质大学（武汉）2中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.单斜晶系矿物是（）答案:二轴晶2.某矿物Ng-Nm=0.010, Nm-Np=0.023，该矿物为（）答案:二轴晶负光性3.关于光性方位描述正确的是：（）答案:单斜晶系的结晶轴b必定与某一个光率体主轴平行4.某一轴负光性矿物，最大双折率为0.06，Ne =1.46，则其垂直c轴方向切面为（）答案:负低突起5.黑云母在以下哪种切面上不可见解理纹?答案://(001)6.方解石在偏光显微镜下的突起等级不可能为（）答案:负高突起7.以下论述中正确的是（）答案:角闪石垂直c轴切面上可以观察到两组斜交的解理纹。
8.以下关于突起的论述中，不正确的是：（）答案:负突起的矿物折射率不一定小于正突起的矿物。
9.某板状三斜晶系矿物，在其长条形切面中最可能见到的消光类型为（）答案:斜消光10.二轴晶矿物以下切面中，哪个干涉色最高？（）答案://OA P切面11.二轴晶垂直Bxa干涉图中，旋转载物台时哪个位置始终消光？答案:OA出露点12.某矿物Ng-Nm=0.014, Nm-Np=0.021，则该矿物为（）答案:二轴晶负光性13.刚玉为一轴晶负光性，在斜交c轴的切面上，快光的振动方向为（）答案:Ne’14.某四方晶系矿物，其c轴方向折射率=1.624，b轴方向折射率=1.644，则该矿物为（）答案:一轴晶负光性15.单斜晶系矿物的光性方位是：（）答案:b轴与光率体三主轴之一平行，其他斜交16.石英为一轴晶正光性，在平行c轴的切面上，快光的振动方向是（）答案:No17.已知白云石的No=1.679, Ne=1.500，则该矿物垂直OA切面的突起等级为（）答案:正高18.某矿物Ng-Np=0.017, Nm-Np=0.005，该矿物为（）答案:二轴晶正光性19.两矿片在正交偏光镜下45°位时重叠，其光率体椭圆异名半径平行，看到的干涉色比原来两矿片的干涉色（）答案:不一定都低20.两矿片在正交偏光镜下45°位时重叠，若二者光率体椭圆同名半径平行，看到的干涉色比两矿片原来的干涉色（）答案:一定都高21.石英的最大双折射率值为0.009，该矿物具有最大双折射率值的切面是（）答案:平行OA的切面22.要准确测定普通角闪石的消光角，必须选择（）的切面答案://（010）23.下图中的矿物切面干涉色为（）级答案:IV级绿24.某矿物具有如下特征: 正高突起，暗绿—浅绿色多色性，两组解理近垂直，负延性。
晶体光学
折射率： 折射率：
water
光密物质 Ni Nr
air
光疏物质 Ni>Nr
N=Vi/V r=Sini/Sinr. (拆射介质相对入射介质的拆射率 当入射 拆射介质相对入射介质的拆射率,当入射 拆射介质相对入射介质的拆射率 为拆射介质的绝对拆射率) 介质为空气 时,N为拆射介质的绝对拆射率 为拆射介质的绝对拆射率
光率体构成示意图
第一讲：晶体光学基础
五、光率体
1.均质体光率体 1.均质体光率体
不同方向振动的光波折射率相等，所以为球体 不同方向振动的光波折射率相等，
第一讲：晶体光学基础
五、光率体
2.一轴晶光率体 一轴晶光率体
Ne No 平行于结晶轴C轴方向 平行于结晶轴 轴方向 入射的光波,在垂直于 轴的 入射的光波 在垂直于C轴的 在垂直于 平面内振动，折射率为No， 平面内振动，折射率为 ， 不产生双折射。因此C轴与 不产生双折射。因此 轴与 光轴一致。 光轴一致。 垂直于C轴入射的光波， 垂直于 轴入射的光波， 轴入射的光波 将分解为平行和垂直于C轴 将分解为平行和垂直于 轴 振动的两种偏光， 振动的两种偏光，前者折射 率为Ne，后者为No。 率为 ，后者为 。 形态：旋转椭球体， 形态：旋转椭球体，旋 转轴与结晶轴C轴一致 转轴与结晶轴 轴一致
⊥ＯＡ切面 ＯＡ切面
⊥ＯＡ切面： ＯＡ切面： 切面 半径为Nm的圆切面 双拆率为 ， 的圆切面,双拆率为 半径为 的圆切面 双拆率为0， 可测Ｎ 的颜色和折射率 的颜色和折射率， 可测Ｎm的颜色和折射率， 锥光下可测轴性和光符，光轴角大小。 锥光下可测轴性和光符，光轴角大小。
《晶体光学与光性矿物学》教程讲义教案0目录
一、课程简介1.1 课程背景晶体光学与光性矿物学是地球科学、材料科学等领域的基础学科，研究晶体结构、晶体生长、光学性质等方面的知识。
通过本课程的学习，使学生掌握晶体的基本概念、晶体生长的原理、光学性质的表征以及光性矿物的鉴定方法等。
1.2 课程目标（1）理解晶体的基本概念，掌握晶体的分类及空间点阵的基本类型；（2）掌握晶体生长的原理及影响因素，了解常见晶体的生长方式；（3）理解光学性质的基本概念，熟悉光性矿物学的基本知识；（4）学会运用光学显微镜等实验设备对光性矿物进行鉴定；（5）培养学生独立思考、分析问题、解决问题的能力。
二、教学内容2.1 晶体基本概念（1）晶体的定义及特点；（2）晶体的分类及空间点阵的基本类型；（3）晶体的生长与晶体学参数的测定。
2.2 晶体生长原理（1）晶体生长的热力学原理；（2）晶体生长的动力学原理；（3）影响晶体生长的因素；（4）常见晶体的生长方式。
2.3 光学性质（1）光的传播与折射；（2）光的干涉与衍射；（3）光的偏振与旋光；（4）光的光谱性质。
2.4 光性矿物学基本知识（1）光性矿物的定义及分类；（2）光性矿物学的基本原理；（3）光性矿物学的实验方法；（4）光性矿物学在矿物识别中的应用。
三、教学方法与手段3.1 教学方法（1）采用课堂讲授与实验操作相结合的方式进行教学；（2）注重培养学生的动手能力及独立分析问题的能力；（3）采用案例分析、小组讨论等教学方法，激发学生的学习兴趣。
3.2 教学手段（1）采用多媒体课件进行教学，提高课堂教学效果；（2）利用实验室设备，进行实际操作演练；（3）提供丰富的课外阅读材料，丰富学生的知识体系。
四、课程考核与评价4.1 考核方式课程考核分为过程考核和期末考试两部分，其中过程考核包括课堂表现、实验报告、课后作业等，期末考试为闭卷考试。
4.2 评价标准（1）课堂表现：积极参与课堂讨论，回答问题准确，能提出有意义的问题或观点；（2）实验报告：实验数据准确，分析问题深入，能从中得出有意义的结论；（3）课后作业：按时完成，答案准确，能反映出对课程内容的理解和掌握程度。
晶体光学及光性矿物学
《晶体光学及光性矿物学》教学大纲(总学时：50学时)●序言：晶体光学的研究内容及其在岩石学中的地位，晶体光学的学习方法及要求。
第一章：晶体光学基础自然光与平面偏振光；光的折射、反射和全反射；光波在介质分界面上的折射定律。
光在光性均质体和非均质体中的传播特点。
双折射现象，光轴位置。
光率体的概念；均质体光率体、非均质体光率体。
一轴晶光率体及其特征：常光(No)与非常光(Ne)；正光性与负光性；一轴晶光率体主要切面及切面特征：垂直光轴、斜交光轴、平行光轴。
二轴晶光率体及其特征：光学主轴及主折射率(Ng、Nm、Np)、光轴(OA)、光轴面(Ap)、主轴面(NgNp面、NgNm面、NmNp面)、光轴角(2V)、锐角等分线(Bxa)、钝角等分线(Bxo)、正光性与负光性；●二轴晶光率体主要切面及切面特征：垂直光轴、斜交光轴、垂直(Bxa)、垂直Bxo、平行Ap等五种切面。
中级晶族和低级晶族的光性方位。
第二章：偏光显微镜及岩石薄片偏光显微镜的构造、检查与校正，使用与保养。
岩石薄片磨制法简介(参观磨片厂)。
第三章：单偏光镜下的晶体光学性质单偏光镜的装置，调节与校正。
●矿物结晶形态、集合体形态与切片形态。
●矿物切片上的解理，可见临界角，完善程度及解理夹角测定。
●矿物颜色，多色性及其成因。
●矿物切片的边缘特征，突起与糙面，贝克线，色散效应(折射率色散)，相对折光率高低的比较，突起等级的确定，闪突起。
第四章：正交偏光镜下的晶体光学性质正交偏光镜的装置、特点、调节与校正。
●晶体的消光现象及消光位。
●正交偏光镜下光波的干涉原理，光程差及其影响因素，干涉色的成因，干涉色级序及各级序的特征，干涉色色谱表，异常干涉色(双折射色散)。
●补色法则及主要补色器(云母试板、石膏试板、石英楔、贝瑞克消色器)。
●矿片上光率体椭园半径方向及轴名测定。
●矿物主要光学性质的测定：矿物干涉色级序，双折射率的测定；消光类型、消光角、晶体延性符号的测定。
晶体光学及光性矿物学(高起专)
晶体光学及光性矿物学(高起专)填空题1. 一轴晶垂直光轴光率体切面的形态为___(1)___ ，双折射率为 ___(2)___ 。
(4分)(1). 参考本题标准答案是: 圆(2). 参考本题标准答案是: 02. 同一块岩石薄片中，同种矿物的不同颗粒干涉色不同是由于___(3)___ 不同；石英和普通辉石的最高干涉色不同是因为二者的___(4)___ 不同。
(4分)(1). 参考本题标准答案是: 矿片切面方位(2). 参考本题标准答案是: 最大双折射率3. 二轴晶正光性矿物光率体垂直Bxa切面形态为___(5)___ ，双折射率为___(6)___ ，垂直Bxo切面形态为___(7)___ ，双折射率为___(8)___ 。
(8分)(1). 参考本题标准答案是: 椭圆(2). 参考本题标准答案是: Nm-Np(3). 参考本题标准答案是: 椭圆(4). 参考本题标准答案是: Mg-Nm（+）4. 一轴晶垂直OA切面干涉图的特征为 ___(9)___ 。
(2分)(1). 参考本题标准答案是: 由黑十字和同心干涉色圈组成，转物台，干涉图像不变名词解释5. 双折射和最大双折射率(6分)参考本题标准答案是：双折射：光进入非均质体矿物时，除特殊方向外均要分解成振动方向不同互相垂直的两束偏光称双折射。
最大双折射率：平行光轴（一轴晶）或平行光轴切面上的双折射率称为最大双折射率。
6. 均质体和非均质体(6分)参考本题标准答案是：均质体是各向同性的介质，其光学性质在各个方向都是相同的，包括一切非均质的物质和等轴晶系的矿物；非均质体是各向异性的介质，其光学性质随方向不同而异，包括除等轴晶系以外的其余六个晶系的所有矿物。
7. 消光和消色(6分)参考本题标准答案是：消光：矿片在正交偏光镜下呈现黑暗的现象；消色：正交偏光下450位置两矿片叠加时，总光程差为零，视域变黑的现象。
8. Bxa和Bxo(6分)参考本题标准答案是：Bxa为光轴角的锐角平分线；Bxo为光轴角的钝角平分线。
晶体光学及光性矿物学 高起专 中国地质大学开卷参考资料题库及答案
晶体光学及光性矿物学(高起专)阶段性作业1 总分：100分得分：0分
一、单选题
1. 最大双折射率是_______。
(5分)
(A) Ne-No
(B) No-Ne
(C) Ng-Np
(D) 非均质体最大折射率与最小折射率的差值
参考答案：D
2. 二轴晶是_______。
(5分)
(A) 具有两个光轴的晶体
(B) 两轴不等的椭球体
(C) 光性非均质体
(D) 具有两个高次对称轴的晶体
参考答案：A
3. 光性方位是_____。
(5分)
(A) 晶体的定向
(B) 晶体光率体主轴与晶轴之间的关系
(C) 晶体的延长方向与光率体主轴之间的关系
(D) 晶体延长方向与高次对称轴之间的关系参考答案：B
4. 中级晶轴的光性方位是_______。
(5分)
(A) Ne与高次对称轴一致
(B) Ne与C轴一致
(C) Ne与晶体的高次对称轴、C轴一致
(D) Ne与光率体长轴一致
参考答案：C
5. 斜方晶系的光性方位是_____。
(5分)
(A)
(B)
(C)
(D)
参考答案：D
6. 单斜晶系的光性方位是_______。
(5分)。
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晶体光学及光性矿物学(高起专)
填空题
1. 一轴晶垂直光轴光率体切面的形态为___(1)___ ，双折射率为 ___(2)___ 。
(4分)
(1). 标准答案: 圆(2). 标准答案: 0
2. 同一块岩石薄片中，同种矿物的不同颗粒干涉色不同是由于___(3)___ 不同；石英和普通辉石的最高干涉色不同是因为二者的___(4)___ 不同。
(4分)
(1). 标准答案: 矿片切面方位(2). 标准答案: 最大双折射率
3. 二轴晶正光性矿物光率体垂直Bxa切面形态为___(5)___ ，双折射率为___(6)___ ，垂直Bxo切面形态为
___(7)___ ，双折射率为___(8)___ 。
(8分)
(1). 标准答案: 椭圆(2). 标准答案: Nm-Np
(3). 标准答案: 椭圆(4). 标准答案: Mg-Nm（+）
4. 一轴晶垂直OA切面干涉图的特征为 ___(9)___ 。
(2分)
(1). 标准答案: 由黑十字和同心干涉色圈组成，转物台，干涉图像不变名词解释
5. 双折射和最大双折射率(6分)标准答案：双折射：光进入非均质体矿物时，除特殊方向外均要分解成振动方向不同互相垂直的两束偏光称双折射。
最大双折射率：平行光轴（一轴晶）或平行光轴切面上的双折射率称为最大双折射率。
6. 均质体和非均质体(6分)标准答案：均质体是各向同性的介质，其光学性质在各个方向都是相同的，包括一切非均质的物质和等轴晶系的矿物；非均质体是各向异性的介质，其光学性质随方向不同而异，包括除等轴晶系以外的其余六个晶系的所有矿物。
7. 消光和消色(6分)标准答案：消光：矿片在正交偏光镜下呈现黑暗的现象；消色：正交偏光下450位置两矿片叠加时，总光程差为零，视域变黑的现象。
8. Bxa和Bxo(6分)标准答案：Bxa为光轴角的锐角平分线；Bxo为光轴角的钝角平分线。
9. 闪图和闪突起(6分)标准答案：⑴单斜晶系、二轴负光性（需写出判断理由）。
⑵长半径：Ng，短半径：Np，解理纹与Ng呈30º角。
⑶光轴面为Ng-Np面，∥（010），垂直于B轴。
⑷双折率为Ng－Nm=0.01。
问答题
10. 一个I级紫红干涉色的橄榄石切面，在物台上，放入一个云母试板，橄榄石旋转物台一周，干涉色如何变化。
(1标准答案：干涉色分别从I级灰白—II级兰—I级灰白—I级黄—I级灰白—II级兰—I级灰白—I级黄—I级灰白（从
I级灰白、II级兰或I级黄开始均可以
11. 当Nm趋近于Np时，光率体有什么变化？当Nm=Np时为几轴晶，什么光性符号？当Nm趋近于Ng时，光率体有什么变化？当Nm=Ng为几轴晶，什么光性符号？(10分)
标准答案：二轴椭球体变为旋转椭球体，一轴晶（+）二轴椭球体变为旋转椭球体，一轴晶（-）。
12. 简述测定角闪石多色性公式的步骤。
(12分)
标准答案：选择⊥OA和∥OAP的切面，在⊥OA切面上测量Nm的颜色，在∥OAP切面上测量Ng，Np的颜色。
1）选垂直OA切面，按单、正、锥偏光镜下特征选。
2）单偏光镜下观察颜色，为绿色，记录Nm=绿色。
3) 选//OAP切面，多色性最明显，干涉色最高，干涉图为闪图。
测半径名称，长径=Ng，短径=Np
4）使Ng//PP，单偏光镜下观察颜色，为深绿色，记录Ng=深绿色。
5）使Np//PP，单偏光镜下观察颜色，为浅黄绿色，记录Np=浅黄绿色。
6）写出多色性公式：Ng=深绿，Nm=绿，
Np=浅黄绿。
13. 某矿物：Ng=1.701, Nm=1.691,Np=1.655；Nm∥b,Ng∧c=30°，β(c∧a)=106°；具{110}，{110}两组解理。
试求（1）晶系；（2）（010）面上的光率体椭圆切面形态及其长短半径名称、解理纹方向；（3）光轴面方位；（4）垂直Bxa切面的双折射率。
(20分)。