最新02第一章宝石的结晶学和晶体光学基础
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正光性(Ne > No)
Ne
N o
Ne
No
3.光率体
二轴晶光率体为一个三轴不等的椭球体。 椭球体的三个主轴代表二轴晶宝石的三个 主要光学方向，称为光学主轴。三个主轴 的相应折射率值分别用Ng、Nm、Np表 示，其中Ng>Nm>Np。Ng-Nm大于 Nm-Np时为正光性，Ng-Nm小于NmNp时为负光性。双折率等于Ng-Np的绝 对值。
相接触。 （2）穿插双晶：两个单晶互生并相互穿插。 （3）聚片双晶：一系列薄层晶体的页片状接触双晶。
2.晶簇（Crystal aggregates）：是由一组具 有共同基底的单晶呈簇状集合而成。
3.显晶质集合体（Crystalline aggregate）： 按单体的结晶习性及集合方式的不同可分为粒状、 片状、板状、针状、柱状、棒状、放射状、纤维 状等集合体。
关于单形名称
常用单形的形状或晶面的形状和 多少来命名，如三方双锥、菱形 十二面体、八面体、四面体
知识的应用
钻石常见晶形
(立方体、八面体)
绿柱石常见晶形 (六方柱)
知识的应用
电气石常见晶形 复三方柱
石榴石常见晶形 四角三八面体
知识的应用
黄 斜玉 方常 柱见
晶 形
尖晶石常见晶形
八面体
二、宝石矿物的晶体结构
物质结晶速度很快，限制了原子按其自己的 方式排列，称之为非晶质体(noncrystalline) 。
宝石的晶体结构，直接影响：
（1）宝石的特性
（2）宝石的耐用性
（3）宝石晶体的形态
这些特性对宝石的切磨、宝石的鉴定都有 很重要的作用。
不同晶体形态的宝石在加工切磨时，它的 切磨方法是不同的。也就是说，宝石切磨后， 既要美观，又要保持最大重量。而宝石的切磨 又与宝石的晶体结构密切相关。
4.隐晶质集合体（Cryptocrystalline aggregate）：晶体细小，只能在显微镜下才能 看到其晶体颗粒，称为隐晶质集合体。例如：玛 瑙、玉髓等。
第二节 光率体
教学内容： 一、均质体和非均质体 二、光率体
复习
i
n1(光蔬质)
n2(光密质) r
当光波从一种介质传到另一 种介质时，其传播速度和方 向会发生改变,这种现象叫折 射。光在入射介质中的传播 速度与折射介质中的传播速 度之比，等于入射角正弦与 折射角正弦之比。即
自然光在非均质体中的传播
均质体、非均质体与晶系的关系及光在均质体和非 均质体中的传播特点
均质体—等轴晶系—单折射 (一个折射率)
自然光进自然光出 偏振光进偏振光出
一轴晶 (2个主折射率)
非均质体
三方晶系 四方晶系 六方晶系
二轴晶 (3个主折射率)
三斜晶系 单斜晶系 斜方晶系
非光轴方向入射产 生双折射分解成振 动方向互相垂直的 两束偏振光
3.光率体
负光性(Ne < No)
一轴晶光率体是一个以直立轴为旋 转轴的椭球体，直立轴代表光轴方 向，该方向的折射率值为非常光的 折射率，用Ne表示。垂直光轴的圆 切面各方向的折射率值相等，为常 光的折射率，用No表示。No小于 Ne时为正光性，No大于Ne时为负 光性。双折率等于Ne-No的绝对值。
光轴方向入射： 自然光进自然光出 偏振光进偏振光出
3.光率体
光率体是表示光波在晶体中传播时， 折射率值随光波振动方向变化的一种 立体几何图形。其具体作法是：设晶 体中心为坐标原点，将晶体不同方向 的折射率值投影在一个三维坐标系， 各投影点的轨迹构成该晶体的光率体。
3.光率体
均质体的光率 体是一个圆球体， 通过球体中心任 何方向的切面都 是圆切面，其半 径代表均质体宝 石的折射率值， 均质体宝石只有 一个折射率值。
2.均质体和非均质体
非均质体：中级晶族和低级 晶族宝石的光学性质随方向而 异称为非均质体。非均质体的 折射率值有多个。如红宝石、 橄揽石等。
光波进入非均质体宝石时， 除特殊方向外，一般分解成振 动方向互相垂直、传播速度不 等的两束偏振光。这一现象称 双折射。光波沿非均质体的特 殊方入射时不发生双折射，这 特殊方向为光轴方向。中级晶 族宝石只有一个光轴方向，称 为一轴晶；低级晶族宝石有两 个光轴方向，称为二轴晶。
02第一章宝石的结晶学和 晶体光学基础
第一节 宝石的晶体结构和形状
教学内容： 一、晶体的基本特征 二、宝石矿物的晶体结构 三、晶体的外表特征
单形概念
各晶体模型的每一 晶面同形等大
共 同 且从单形的一个晶面， 特 通过对称型中全部对
称要素的作用，可将
征 其余晶面全部推导出来
单形是由同种晶面组成的一 组晶面的总和。从单形的一个 晶面，可以通过对称型中全部 对称要素的作用，将该单形全 部晶面推导出来
用作宝石的矿物（宝石矿物），是由自然界中
的无机物组成的，它具有明显的化学结构特征，具
有一定的晶体结构。所有的物质，都是由一种或多
种化学元素组成的。
一种矿物，在其适合的条件下形成，其元素 的原子，在其形成物质的过程中，会有规律地排 列好，形成一个严格的，有其特点的内部结构， 这种确切的、严格的结构，在矿物学中称之为晶 体结构(crystal structure) 。
2.均质体和非均质体
根据光学性质不同，将宝 石矿物分为均质体和非均质体。
2.均质体和非均质体
均质体：等轴晶系和非晶 质宝石的光学性质各方向 相同称为均质体。如钻石、 玻璃等。均质体只有一个 折射率。
光波在均质体中传播时， 其振动特点和振动方向基 本不改变。这一现象称单 折射。
自然光A进入均质体后仍为自 然光，偏振光B进入均质体后仍 为偏振光，且其振动方向不改
三、晶体的外表特征
1.双晶（Twin crystal）：双晶是两个以上的同种晶 体按一定的对称规律形成的规则连生，相邻两个个体 的相应的面、棱、角并非完全平行，但它们可借助对 称操作：反映、旋转或反伸，使两个个体彼此重合或 平行。
双晶有以下三种类型 （1）接触双晶：各单晶沿一个简单的平面（双晶面）
υ1/ υ2=sini/sinr=n =n2/n1
当两种介质一定时，n为一 常数，称为折射介质相对入 射介质的相对折射率。
1.双折射和单折射
观察现象
冰洲石下的绳子有两个像
双折射
玻璃下的绳子只有一个像
单折射
思考： 双折射、单折射产生的原因
要了解双折射、单折射产生的原因，必须先知道“均质体” 和“非均质体
正光性(Ne > No)
Ne
N o
Ne
No
3.光率体
二轴晶光率体为一个三轴不等的椭球体。 椭球体的三个主轴代表二轴晶宝石的三个 主要光学方向，称为光学主轴。三个主轴 的相应折射率值分别用Ng、Nm、Np表 示，其中Ng>Nm>Np。Ng-Nm大于 Nm-Np时为正光性，Ng-Nm小于NmNp时为负光性。双折率等于Ng-Np的绝 对值。
相接触。 （2）穿插双晶：两个单晶互生并相互穿插。 （3）聚片双晶：一系列薄层晶体的页片状接触双晶。
2.晶簇（Crystal aggregates）：是由一组具 有共同基底的单晶呈簇状集合而成。
3.显晶质集合体（Crystalline aggregate）： 按单体的结晶习性及集合方式的不同可分为粒状、 片状、板状、针状、柱状、棒状、放射状、纤维 状等集合体。
关于单形名称
常用单形的形状或晶面的形状和 多少来命名，如三方双锥、菱形 十二面体、八面体、四面体
知识的应用
钻石常见晶形
(立方体、八面体)
绿柱石常见晶形 (六方柱)
知识的应用
电气石常见晶形 复三方柱
石榴石常见晶形 四角三八面体
知识的应用
黄 斜玉 方常 柱见
晶 形
尖晶石常见晶形
八面体
二、宝石矿物的晶体结构
物质结晶速度很快，限制了原子按其自己的 方式排列，称之为非晶质体(noncrystalline) 。
宝石的晶体结构，直接影响：
（1）宝石的特性
（2）宝石的耐用性
（3）宝石晶体的形态
这些特性对宝石的切磨、宝石的鉴定都有 很重要的作用。
不同晶体形态的宝石在加工切磨时，它的 切磨方法是不同的。也就是说，宝石切磨后， 既要美观，又要保持最大重量。而宝石的切磨 又与宝石的晶体结构密切相关。
4.隐晶质集合体（Cryptocrystalline aggregate）：晶体细小，只能在显微镜下才能 看到其晶体颗粒，称为隐晶质集合体。例如：玛 瑙、玉髓等。
第二节 光率体
教学内容： 一、均质体和非均质体 二、光率体
复习
i
n1(光蔬质)
n2(光密质) r
当光波从一种介质传到另一 种介质时，其传播速度和方 向会发生改变,这种现象叫折 射。光在入射介质中的传播 速度与折射介质中的传播速 度之比，等于入射角正弦与 折射角正弦之比。即
自然光在非均质体中的传播
均质体、非均质体与晶系的关系及光在均质体和非 均质体中的传播特点
均质体—等轴晶系—单折射 (一个折射率)
自然光进自然光出 偏振光进偏振光出
一轴晶 (2个主折射率)
非均质体
三方晶系 四方晶系 六方晶系
二轴晶 (3个主折射率)
三斜晶系 单斜晶系 斜方晶系
非光轴方向入射产 生双折射分解成振 动方向互相垂直的 两束偏振光
3.光率体
负光性(Ne < No)
一轴晶光率体是一个以直立轴为旋 转轴的椭球体，直立轴代表光轴方 向，该方向的折射率值为非常光的 折射率，用Ne表示。垂直光轴的圆 切面各方向的折射率值相等，为常 光的折射率，用No表示。No小于 Ne时为正光性，No大于Ne时为负 光性。双折率等于Ne-No的绝对值。
光轴方向入射： 自然光进自然光出 偏振光进偏振光出
3.光率体
光率体是表示光波在晶体中传播时， 折射率值随光波振动方向变化的一种 立体几何图形。其具体作法是：设晶 体中心为坐标原点，将晶体不同方向 的折射率值投影在一个三维坐标系， 各投影点的轨迹构成该晶体的光率体。
3.光率体
均质体的光率 体是一个圆球体， 通过球体中心任 何方向的切面都 是圆切面，其半 径代表均质体宝 石的折射率值， 均质体宝石只有 一个折射率值。
2.均质体和非均质体
非均质体：中级晶族和低级 晶族宝石的光学性质随方向而 异称为非均质体。非均质体的 折射率值有多个。如红宝石、 橄揽石等。
光波进入非均质体宝石时， 除特殊方向外，一般分解成振 动方向互相垂直、传播速度不 等的两束偏振光。这一现象称 双折射。光波沿非均质体的特 殊方入射时不发生双折射，这 特殊方向为光轴方向。中级晶 族宝石只有一个光轴方向，称 为一轴晶；低级晶族宝石有两 个光轴方向，称为二轴晶。
02第一章宝石的结晶学和 晶体光学基础
第一节 宝石的晶体结构和形状
教学内容： 一、晶体的基本特征 二、宝石矿物的晶体结构 三、晶体的外表特征
单形概念
各晶体模型的每一 晶面同形等大
共 同 且从单形的一个晶面， 特 通过对称型中全部对
称要素的作用，可将
征 其余晶面全部推导出来
单形是由同种晶面组成的一 组晶面的总和。从单形的一个 晶面，可以通过对称型中全部 对称要素的作用，将该单形全 部晶面推导出来
用作宝石的矿物（宝石矿物），是由自然界中
的无机物组成的，它具有明显的化学结构特征，具
有一定的晶体结构。所有的物质，都是由一种或多
种化学元素组成的。
一种矿物，在其适合的条件下形成，其元素 的原子，在其形成物质的过程中，会有规律地排 列好，形成一个严格的，有其特点的内部结构， 这种确切的、严格的结构，在矿物学中称之为晶 体结构(crystal structure) 。
2.均质体和非均质体
根据光学性质不同，将宝 石矿物分为均质体和非均质体。
2.均质体和非均质体
均质体：等轴晶系和非晶 质宝石的光学性质各方向 相同称为均质体。如钻石、 玻璃等。均质体只有一个 折射率。
光波在均质体中传播时， 其振动特点和振动方向基 本不改变。这一现象称单 折射。
自然光A进入均质体后仍为自 然光，偏振光B进入均质体后仍 为偏振光，且其振动方向不改
三、晶体的外表特征
1.双晶（Twin crystal）：双晶是两个以上的同种晶 体按一定的对称规律形成的规则连生，相邻两个个体 的相应的面、棱、角并非完全平行，但它们可借助对 称操作：反映、旋转或反伸，使两个个体彼此重合或 平行。
双晶有以下三种类型 （1）接触双晶：各单晶沿一个简单的平面（双晶面）
υ1/ υ2=sini/sinr=n =n2/n1
当两种介质一定时，n为一 常数，称为折射介质相对入 射介质的相对折射率。
1.双折射和单折射
观察现象
冰洲石下的绳子有两个像
双折射
玻璃下的绳子只有一个像
单折射
思考： 双折射、单折射产生的原因
要了解双折射、单折射产生的原因，必须先知道“均质体” 和“非均质体