2017晶体光学及光性矿物学讲义-6 光性矿物学基础

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晶体光学及光性矿物学学习资料

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单选题1. 最大双折射率是_____.(6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:D2. 二轴晶是_____。

(6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:A3. 光性方位是_____。

(6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:B4. 中级晶轴的光性方位是_____。

(6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:C5. 斜方晶系的光性方位是_____。

(6分)(A)(B)(C)(D)参考答案:D6. 单斜晶系的光性方位是_____。

(5分)(A)(B)(C)(D)参考答案:D7. 糙面的粗糙程度主要决定于_____。

(5分)(A) 矿物折射率与树胶折射率的差值(B) 矿物折射率与树胶折射率的差值,也决定于矿片表面的磨制光洁度,视域的亮度(C) 矿物表面真实的物理粗糙程度(D) 矿物折射率的大小参考答案:B8. 突起高低决定于_____。

(5分)(A) 矿物折射率的高低,折射率高突起高(B) 矿物边缘的粗黑程度和糙面的显著程度(C) 矿物颜色的深浅(D) 矿物表面光洁程度参考答案:B9. 影响解理纹粗黑程度的因素有_____。

(5分)(A) 解理的完善程度(B) 解理面与切面的夹角(C) 解理的完善程度、解理面与切面的夹角、矿物折射率与树胶的差值(D) 解理的完善程度、解理面与切面的夹角、矿物折射率的大小参考答案:C填空题10. 介质的折射率大小取决于介质的性质和光波的______ 。

(5分)(1). 参考答案: 波长11. 一轴晶光率体的形态为______ 。

晶体光学及光性矿物学课件-晶体光学基础

晶体光学及光性矿物学课件-晶体光学基础
▪ 光轴
光波沿非均质体的特殊方向入射时,不 发生双折射,这种特殊的方向称为光轴.
中级晶族具有一个这样的特殊方向,称 为一轴晶矿物;低级晶族具有两个这样 的特殊方向,称为二轴晶矿物.
第一章 晶体光学基础
第Байду номын сангаас节 光 率 体
一.光率体的由来 晶体光学中的许多现象都与光波的振动方向与相 应折射率值有关, 为了更好地反映光波的振动方 向与相应折射率值之间的关系, 引入了物理学中 的光率体的概念.
第二节 光在晶体中的传播特性
▪ 双折射
光波射入非均质体,除特殊方向外,都要分 解为振动方向互相垂直,传播速度不同,折 射率不等的两种偏光,此种现象称为双折射. 双折射是非均质介质的普遍特征.
C
光通过非均质体分解成二束偏光示意图
第二节 光在晶体中的传播特性
▪ 双折射率
两种偏光折射率值之差称为双折射率.
课程总结与讨论(2)
晶体光学概述
---- 参考书
1. 康维国, 梁万通, 刘亚琴, 晶体光学. 长春: 东北师范 大学出版社,1993
2. 李德惠, 晶体光学. 北京: 地质出版社,1984 3. 北京大学地质学系岩矿室, 光性矿物. 北京: 地质出版
社,1979 4. 孟庆丽,光性矿物学简明教程. 北京: 地质出版社,1985 5. 长春地质学院实验中心, 透明矿物薄片鉴定(二). 校内
晶体光学概述
---- 课程安排
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第五章 第六章
晶体光学基础(2) 偏光显微镜(2) 单偏光镜下晶体的光学性质(6) 正交偏光镜间晶体的光学性质(6) 锥光系统下一轴晶晶体的光学性质(4) 锥光系统下二轴晶晶体的光学性质(4) 透明矿物系统鉴定(2)

第一章晶体光学基础

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。

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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。

晶体光学基础理论

晶体光学基础理论

成绩评定
1.实验课,实验报告 20%
2.未知鉴定
20%
3.闭卷考试
60%
第一讲 晶体光学基础知识
晶体光学主要是研究可见光通过透明矿物晶体时的一些光学现 象及其变化规律,由于不同的晶体其光学性质不同(光学各向 异性),从而可以通过 其不同的光学特征鉴定矿物
本讲主要内容
●光学基本知识 ●光率体 ●光性方位 ●色散
二轴晶光率体正光性:Bxa = Ng ( Bxo = Np ) 光轴角 2 V < 90度 二轴晶光率体负光性:Bxo = Ng ( Bxa = Ng ) 光轴角 2 V > 90度
偏光显微镜技术
二轴晶光率体的切面类型
A. 垂直OA的切面 B. 平行OAP的切面 C. 垂直Bxa的切面(+) D.垂直Bxa的切面(-) E. 垂直Bxo的切面(+) F. 垂直Bxo的切面(-) G.任意斜交切面 H.垂直OAP的斜交切面
A:一轴晶正光性矿物的光性方位,B:一轴晶负光性矿物的光性方位
偏光显微镜技术
●低级晶族矿物的光性方位
斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系
A: 斜方晶系矿物的光性方位 B:单斜晶系矿物的光性方位 C:三斜晶系矿物的光性方位
ห้องสมุดไป่ตู้
第四节 色散
在物理学中,色散是指白光(复色光)通过透明物质 后分解为单色光而形成红、橙、黄、绿、蓝、青、紫 连续光谱的现象。 ●白光是由多种色光组成。 ●透明物质对不同波长光波的折射率是不同的。
晶体光学 &
光性矿物学
主讲:
绪论
一、晶体光学
是研究可见光通过透明矿物晶体 所发生的折射、偏振、干涉、吸收,、 色散等一系列光学现象的基础学科; 是介绍用偏光显微镜在岩石薄片中测 定透明矿物光学性质的基本原理和基 本方法的应用学科

【晶体光学与光性矿物学】晶体光性与光性矿物学复习资料

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晶体光学及光性矿物学知识总结
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。

《晶体光学与光性矿物学》教程讲义教案0目录

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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

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°。

晶体光学

晶体光学
i (惠更斯原理) 惠更斯原理) i 光疏物质 Ni Nr r 光密物质 r Ni<Nr
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

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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

《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)

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。

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碱性长石一般特征
1、透长石、正长石属单斜晶系,其它属三斜晶系,晶体呈板状或它形粒状
2、{010}、{001}两组完全解理,夹角约歪长石为无色或白色,正长石、微斜长石多为肉红色。 镜下无色透明。因绢云母化,高岭土化而浑浊
4、负低突起,糙面不明显
5、最高干涉色I级灰白,单斜者可见平行消光,三斜者均为斜消光
见不规则裂纹
(4)正高-极高突起: 折射率1.6-1.8,随Fe含量增高
而变大,边缘粗、黑
Pl
Ol
Px
Am
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(5)干涉色:II级橙-III级蓝绿 △Nmax=0.036-0.046,随Fe含量增高而
增高。
(6)平行消光、延性可正可负
(7)光性可正可负,2V>500
随Fe含量而变。
OAP∥(001)。
续),可混入5-10%的An分子
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长石族矿物共同特征
(1)薄片中无色 (2)折射率与树胶相近,低突起(有正有负)。 (3)△Nmax低,最高干涉色I级灰-灰白,{001} {010}解理完全。
(一) 碱性长石亚族(Alkaline Feldspar)
按化学成分, 可分三类
富钾长石类:正长石、微斜长石、透长石 富钠长石类:钠长石、歪长石 钾钠长石类:条纹长石
二轴(-)
常见蚀变 无 绢云母化、绿帘石化 高岭土化
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辉石和角闪石的鉴别标志
光性 晶形
解理 颜色
消光 光性 蚀变
角闪石
辉石
长柱状,横切面菱形, 短柱状,横切面正方形,
六边形
八边形
两组,夹角560,1240
两组,夹角870,930
多数颜色较深,明显多 多数无色或呈极淡色调,
色性
无多色性
一般Ng∧c <250
• 六边形切面:不见解理缝,无多色性 • 长条形切面:1组极完全解理,黑云母具强吸收性;白云母具闪
突起。 (3)长条形切面近平行消光,正延性,干涉色Ⅱ -III级 (4)均属二轴(-),Bxa ⊥(001),2V小-中等
7
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白云母和黑云母的区别 (1)颜色和吸收性:黑云母具强烈吸收性,Ng≈Nm>Np; 白云母 多无色,或很淡的颜色 (2)突起:白云母正低-正中,具闪突起,黑云母正中-正高 (3) 2V: 黑云母0-35O,白云母 35-50O
Ng∧c >250(Cpx)
多数二轴(-),2V较大 多数二轴(+),2V中等
多蚀变为绿泥石
蚀变物为次闪石
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普通辉石(Cpx)、紫苏辉石(Opx)、橄榄石的区别
光性
普通辉石
紫苏辉石
突起
正高
解理
两组垂直/一组,完全
多色性

最高干涉色
Ⅱ级蓝绿 ~Ⅱ级黄绿
淡绿(Ng)~ 淡玫瑰红(Np)
<Ⅰ级紫红
消光类型 斜消光为主 平行、对称消光
(5)Ng-Np=0.075-0.013, 随 An增多而增大,最高干涉色I 级灰-I级灰白
31
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(6)除更长石近平行消光外,其它斜消光。消光角随成分而变,测定消 光角可以确定斜长石的端元组分和种属名称。
(7)二轴晶,2V较大,光性可正可负
(8)双晶:聚片双晶(钠长石双晶)、卡-钠复合双晶
双晶结合面为(010)(与该组 解理一致)
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(2) ⊥(010)晶带最大消光角法
原理:⊥(010)晶带上,最大消光角大小与成分(An)对应
36
6
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(3)卡钠复合双晶法:当薄片中存在卡钠复合双晶时应用此法
(4)测斜长石成分的其他方法: • ⊥a轴切面 Np’∧(010)消光角法 • ∥a轴微晶最大消光角法 • 油浸法 • 费氏台法
课本201-207页
1、根据化学成分和光性特征可分三类: (1)白云母。Ng∥b,OAP⊥(010)
(2)黑云母-金云母。Nm∥b, OAP ∥(010)
(3)锂云母:Nm ∥ b,OAP ∥(010)
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2、云母族矿物共性 (1)属单斜晶系,晶体呈假六方片状,板状,{001}解理极完全 (2)切面长条形及近六边形
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第6讲 光性矿物学基础
铁镁矿物 暗色矿物
Mafic Minerals
硅铝矿物 浅色矿物
Salic Minerals
橄榄石类 Olivine 辉石类 Pyroxene 角闪石类 Amphibole 云母类 Mica
长石类(钾长石、斜长石) Feldspar 石英 Quartz
1
一、角闪石族 (课本190-201)
完全固溶体系列:MgSiO4 (Fo)—FeSiO4 ( Fa)
Cpx消光角,2V与 成分关系图
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1、种属
据Fo与Fa百分含量可分六个种属
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70
50
30
10
•其中最常见者为前三种,主要产于基性、超基性火成岩、 变质岩、矽卡岩中,后三种少见
•可次生变化为蛇纹石、绿泥石、伊丁石等
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2、斜长石鉴定特征
(1)均属三斜晶系,晶体常呈板、柱状,也常见它形粒状.火山岩中微晶 多沿a轴延长
(2)手标本多为白色、灰白色,薄片中无色透明。有时因蚀变、风化 而浑浊不清
(3)具{010}、{001}两组完全解 理,近垂直(不易观察)
(4)突起低,糙面不明显 • 0-8号: 负低突起 • 8-22号:Ng正低,Np负低 • 22号以上:正低突起。
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10
三、辉石族 Pyroxene 课本176-190页
化学式XY[Z2O6] 单链状构造
1、种属划分 按结晶特点(晶系),分为:
(1)斜方辉石(Opx)亚族 Mg2[Si2O6](En)-Fe2[Si2O6](Fs)类质同像系列 ,据En和Fs含量比,分为以下种属:
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(2)单斜辉石(Cpx)亚族
(1) 晶体常沿C轴延伸, 呈长柱状,针状-纤维状,横断 面菱形/ 六边形 (2)光性方位:Nm=b。 (3) {110}、{1-10}二组完全解理,夹角56O
2
(4)薄片中颜色:常呈绿、黄褐等 色。多色性、吸收性较强
•棕闪石棕色 •碱性种属带蓝、紫色调 (5)正中突起,碱性种属颜色深, 给人高突起的感觉
平行消光。
(4)突起:正高,糙面明显
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(5)最高干涉色:Opx Ⅰ级,Cpx Ⅱ 级,碱性 Ⅲ-Ⅳ级 (6)消光类型:Opx平行,Cpx斜消 光,消光角(30-540) >角闪石 (7)延性:多为正,碱性为负
Aeg
Opx
3、种属确定
N
Opx:
Mg/Fe比例变化, 光学参数也变化
卡斯巴双晶(Or)
聚片双晶(Pl)
卡钠复合双晶(Pl)
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(9)斜长石的环带结构
环带可分三类 (1)正环带:中心An高,边缘低 (2)反环带:中心An低,边缘高 (3)韵律环带:从中心到边缘,An呈韵律性变化
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3、斜长石端元组分确定方法 (P212-218)
(1) 折射率(突起)比较法 An<8: Ng、Np方向均为负突起 An8-22: Ng正低突起,Np负低突起 An>22:Ng、Np均为正突起
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2、共性
(1)属斜方晶系 光性方位:Ng∥a, Nm ∥c, Np ∥b 切面形态:多为它形等轴粒状,自形晶切面呈六边形。
Nm c
Np b
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(2)颜色: • 手标本:随Fe含量增高而变深, 浅黄-黄绿(暗绿色) • 单偏光下:无色透明,含Fe高时 呈淡黄色。
(3)解理不发育 仅见一组{010}不完全解理,常
(6)最高干涉色:Ⅰ级顶-Ⅱ级中,如 Hb为Ⅱ级蓝/绿。碱性种属Ⅰ级。
(7) 延性:正。碱性种属负延性
(8)消光:斜消光、对称消光, (010)面Ng∧c是鉴定种属的依据
(8)二轴(-)(浅闪石、韭闪石+); 2V多大于50O
3
4
种属鉴定
5
6
1
二、云母族: X { Y2-3[Z4O10](OH,F)2 }
按固溶体系列组成,分三个系列:
a.斜顽辉石(Mg2[Si2O6])-透辉石(CaMg[Si2O6])系列 常见斜顽辉石、易变辉石
b.透辉石Ca(Mg,Fe)[Si2O6]-钙铁辉石CaFe[Si2O6]系列 常见透辉石、钙铁辉石
c.普通辉石Ca(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O6]-霓石NaFe[Si2O6]系列
测出左右两个卡斯巴单体
的消光角X、Y,一般为一
大一小,查图确定成分
37
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主要浅色矿物的鉴别标志
光性
石英
斜长石
钾长石
突起 正低突起
正低-负低
负低突起
最高干涉 色
解理
I级黄白 无
I级灰-黄,多I级灰 白
两组,870
I级灰白 两组,近900
双晶 不可见 聚片,卡钠复合 卡斯巴,格子
轴性 一轴晶(+) 二轴(+-)
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•三端元组分组成的固溶体(类质 同象)系列:
• 钾长石KAlSi3O8(Or)- • 钠长石NaAlSi3O8 (Ab)- • 钙长石CaAl2Si2O8(An)
•根据化学成分,可分为:
斜长石亚族Pl:由An和Ab构成的连续固溶体系列,可混入5-10
%的Or分子
碱性长石亚族Af:由Or和Ab构成的不连续固溶体系列(高温时连
12
2
2、辉石类矿物的共同特征
(1)形态:短柱状,少数为板状,横断面多为八边形,也见四边 形。 碱性种属霓石为长柱状/针状,横切面六边形。
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