最新02第一章宝石的结晶学和晶体光学基础
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珠宝行业宝石知识结晶矿物基础结晶学基础.pptx
同晶面。
➢ 如等轴晶系中： ➢ 八面体＋立方体
单形（萤石）与聚形（水晶）
（七）、单晶体与多晶体
➢ 单晶体——由单个矿 物组成的晶体。
➢ 宝石为单晶体 ➢ 如：金刚石、红宝石
、蓝宝石
➢ 多晶体——由一种或多种矿物组成的集合体。
➢ 岩石：指天然产出的、具有一定结构构造的矿物集 合体。属于多晶体。
➢ 岩石类型：沉积岩、岩浆岩、变质岩
金刚石
矿物常具一定的外部晶体形态
金刚石
水晶
黄铁矿 电气石
但并非所有晶体都具有外部晶形
受生长环境所限制，可形成不规则他形
赤铁矿
芙蓉石
➢ 2）人工晶体（synthetic crystal） ——人工合成或人造的晶体
合成蓝宝石和尖晶石
合成钻石
➢ 合成晶体——有天然对应物的人工晶体。 ➢ 合成红宝石、合成蓝宝石、合成水晶
d
➢ 平行六面体：空间格子在三维空间可以划 分出的最小重复单位。
➢ 单位晶胞（Unit cell） -----组成晶体的最小单位
c0
α0 β α γ
b0
➢ 晶胞参数
➢ 结晶轴：X、Y、Z ➢ 轴单位：a0 、b0、c0 ➢ 轴角：α、β、γ
Z
c0
α0 β α γ
b0
X
Y
（二）、晶体的空间格子类型
（一）、晶体的空间格子（Lattice ）
➢ 晶体的内部质点作周期性、规律的重复排 列——空间格子
➢ 有关要素：结点、行列、面网、平行六面体
➢ 结点（Lattice points ）： 空间格子中的几何点，代表晶体结构中的 相对位置。
➢ 行列：结点在直线上的排列构成行列。
行列
➢ 面网——结点在平面上的分布。
➢ 如等轴晶系中： ➢ 八面体＋立方体
单形（萤石）与聚形（水晶）
（七）、单晶体与多晶体
➢ 单晶体——由单个矿 物组成的晶体。
➢ 宝石为单晶体 ➢ 如：金刚石、红宝石
、蓝宝石
➢ 多晶体——由一种或多种矿物组成的集合体。
➢ 岩石：指天然产出的、具有一定结构构造的矿物集 合体。属于多晶体。
➢ 岩石类型：沉积岩、岩浆岩、变质岩
金刚石
矿物常具一定的外部晶体形态
金刚石
水晶
黄铁矿 电气石
但并非所有晶体都具有外部晶形
受生长环境所限制，可形成不规则他形
赤铁矿
芙蓉石
➢ 2）人工晶体（synthetic crystal） ——人工合成或人造的晶体
合成蓝宝石和尖晶石
合成钻石
➢ 合成晶体——有天然对应物的人工晶体。 ➢ 合成红宝石、合成蓝宝石、合成水晶
d
➢ 平行六面体：空间格子在三维空间可以划 分出的最小重复单位。
➢ 单位晶胞（Unit cell） -----组成晶体的最小单位
c0
α0 β α γ
b0
➢ 晶胞参数
➢ 结晶轴：X、Y、Z ➢ 轴单位：a0 、b0、c0 ➢ 轴角：α、β、γ
Z
c0
α0 β α γ
b0
X
Y
（二）、晶体的空间格子类型
（一）、晶体的空间格子（Lattice ）
➢ 晶体的内部质点作周期性、规律的重复排 列——空间格子
➢ 有关要素：结点、行列、面网、平行六面体
➢ 结点（Lattice points ）： 空间格子中的几何点，代表晶体结构中的 相对位置。
➢ 行列：结点在直线上的排列构成行列。
行列
➢ 面网——结点在平面上的分布。
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）
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
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。
§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。
第一章 结晶学基础
提出了晶体的螺旋生长理论。
该模型认为晶面上存在螺旋位错露头点可以作为晶体生长 的台阶源，可以对平坦面的生长起着催化作用，这种台阶源永 不消失，因此不需要形成二维核，这样便成功地解释了晶体在
很低过饱和度下仍能生长这一实验现象。
位错的出现，在晶体的界面上提供了一个永不消失 的台阶源。晶体将围绕螺旋位错露头点旋转生长。 螺旋式的台阶并不随着原子面网一层层生长而消失， 从而使螺旋式生长持续下去。螺旋状生长与层状生 长不同的是台阶并不直线式地等速前进扫过晶面， 而是围绕着螺旋位错的轴线螺旋状前进(图I一2—8)。 随着晶体的不断长大．最终表现在晶面上形成能提 供生长条件信息的各种样式的螺旋纹。
它表明晶面是平行向外推移生长的。 同种矿物不同晶体上对应晶面间的夹角不变 晶体由小长大，许多晶面向外平行移动的轨迹形成
以晶体中心为顶点的锥状体称为生长锥或砂钟状构 造(图I-2-3、I-2-4、)。在薄片中常常能看到。
晶体生长的实际情况要比简单层生长理论复杂得多。往往一 次沉淀在一个晶面上的物质层的厚度可达几万或几十万个分 子层。同时亦不一定是一层一层地顺序堆积，而是一层尚未 长完，又有一个新层开始生长。这样继续生长下去的结果， 使晶体表面不平坦，成为阶梯状称为晶面阶梯(图I-2-5)。
四、晶体的形成
1、晶体的形成方式
（1）由液体转变为晶体（从熔体中结晶 ；从溶液中结晶 ）
条件：物质从熔体中结晶：是熔体温度下降到该物质的熔点及
熔点温度以下发生的。 从溶液中结晶：当溶液过饱和时，
才能析出晶体
（2）由气体转变成为晶体
条件：必须有足够低的蒸汽压，气体物质不经过液体状态直接
转变成固体的结晶方式。
论的范畴，有如下主要分支： 晶体生长学 几何结晶学 晶体结构学 晶体化学 晶体物理学
该模型认为晶面上存在螺旋位错露头点可以作为晶体生长 的台阶源，可以对平坦面的生长起着催化作用，这种台阶源永 不消失，因此不需要形成二维核，这样便成功地解释了晶体在
很低过饱和度下仍能生长这一实验现象。
位错的出现，在晶体的界面上提供了一个永不消失 的台阶源。晶体将围绕螺旋位错露头点旋转生长。 螺旋式的台阶并不随着原子面网一层层生长而消失， 从而使螺旋式生长持续下去。螺旋状生长与层状生 长不同的是台阶并不直线式地等速前进扫过晶面， 而是围绕着螺旋位错的轴线螺旋状前进(图I一2—8)。 随着晶体的不断长大．最终表现在晶面上形成能提 供生长条件信息的各种样式的螺旋纹。
它表明晶面是平行向外推移生长的。 同种矿物不同晶体上对应晶面间的夹角不变 晶体由小长大，许多晶面向外平行移动的轨迹形成
以晶体中心为顶点的锥状体称为生长锥或砂钟状构 造(图I-2-3、I-2-4、)。在薄片中常常能看到。
晶体生长的实际情况要比简单层生长理论复杂得多。往往一 次沉淀在一个晶面上的物质层的厚度可达几万或几十万个分 子层。同时亦不一定是一层一层地顺序堆积，而是一层尚未 长完，又有一个新层开始生长。这样继续生长下去的结果， 使晶体表面不平坦，成为阶梯状称为晶面阶梯(图I-2-5)。
四、晶体的形成
1、晶体的形成方式
（1）由液体转变为晶体（从熔体中结晶 ；从溶液中结晶 ）
条件：物质从熔体中结晶：是熔体温度下降到该物质的熔点及
熔点温度以下发生的。 从溶液中结晶：当溶液过饱和时，
才能析出晶体
（2）由气体转变成为晶体
条件：必须有足够低的蒸汽压，气体物质不经过液体状态直接
转变成固体的结晶方式。
论的范畴，有如下主要分支： 晶体生长学 几何结晶学 晶体结构学 晶体化学 晶体物理学
晶体光学一、二
4、光性正负 、 与一轴晶光性正负的确定有所不同，二轴晶光性正负取决于： 当Ng－Nm ＞Nm－Np （＋）。此时Nm 比较接近Np ，两个 圆切面靠近Np ，光轴则接近Ng 。所以Ng 为 Bxa 、Np 为 Bxo 。 当Ng－Nm ＜Nm－Np （－）。此时Ng为Bxo。Np为Bxa。
无法显示图像。计算机可能没有足够的内存以打开该图像，也可能是该图像已损坏。请重新启动计算机，然后重新打开该文件。如果仍然显示红色 “x” ，则可能需要删除该图像，然后重新将其插入。
无论光性如何， 无论光性如何， ⊥Bxa 切面的双折率总是小于 ⊥Bxo 切面上的 双折率。 双折率。 证明：（＋） Ng－Nm ＞ Nm－Np （⊥Bxo） （⊥Bxa） （－） Ng－Nm ＜ Nm－Np Bxa Bxo （⊥Bxa） （⊥Bxo） （5）斜交切面： 即不垂直主轴，也不垂直光轴。 a、半任意斜切面（垂直于一个主轴面的斜交切面），椭圆， 有一个半径为主轴。另一个为Ng’或Np’，比较重要的是⊥NgNp 面 （AP）的切面。含Nm。 b、任意斜交切面， 椭圆，半径为Ng’、Np’，双折率介于 O 与Ng－Np 之间。
2、一轴晶光率体的主要切面
岩矿鉴定中常 应用的是晶体不 同方向上的切面 （薄片切面）。 所以必须对光率 体几种主要切面 的形状和切面半 径所表示的折射 率值十分熟悉。
（1）⊥OA切面： 不发生双折射，不改变特点。 圆，半径为Ne ，一轴晶仅有一个。（过球心，⊥Z轴） （2）∥OA切面： 分解为两种偏光，平行两个半径。 椭圆：（＋）长半径为Ne，短No , （－）长半径为No，短Ne， 双折率为（Ne－No）,为最大双折率。 （3）斜交光轴切面（最常见） ：分解成两种偏光。 椭圆，（＋）长Ne＇，短No , （－）长No, 短Ne＇， 双折率为No与Ne＇之差，大小介于0与（Ne－No）之间。 小结：初步可知，应用光率体，可以确定光波在晶体中 的传播方向（波法线方向）、振动方向及相应折射率值之 间的关系。⊥OA方向的切面；圆，不发生双折射，非⊥OA 方向，双折射。椭圆，椭圆半径方向为振动方向。长度表 示n值，二者差为双折率。
珠宝行业宝石知识结晶矿物基础结晶学基础
琥珀、玻璃等。
玻璃
珠宝行业宝石知识结晶矿物基础结晶 学基础
二、晶体的描述
➢ 内部（质点）——空间格子
➢ 外部（轮廓）------ 晶体形态
珠宝行业宝石知识结晶矿物基础结晶 学基础
（一）、晶体的空间格子（Lattice ）
Ø 晶体的内部质点作周期性、规律的重复排 列——空间格子
珠宝行业宝石知识结晶矿物基础结晶 学基础
Ø 合成晶体——有天然对应物的人工晶体。 Ø 合成红宝石、合成蓝宝石、合成水晶
Ø
珠宝行业宝石知识结晶矿物基础结晶 学基础
Ø 人造晶体——无天然对应物的人工晶体
Ø 人造钛酸锶，铱铝榴石（YAG），钆镓 榴石（GGG）
YAG
YAG
珠宝行业宝石知识结晶矿物基础结晶 学基础
（二）非晶质体
Ø 内部质点不具有格子构造、也无一定外形的固体。 Ø 内部质点是呈无序状态分布的物质，如胶状体、
电气石
珠宝行业宝石知识结晶矿物基础结晶 学基础
但并非所有晶体都具有外部晶形 受生长环境所限制，可形成不规则他形
赤铁矿
芙蓉石
珠宝行业宝石知识结晶矿物基础结晶 学基础
Ø 2）人工晶体（synthetic crystal） ——人工合成或人造的晶体
合成蓝宝石和尖晶石
合成钻石
珠宝行业宝石知识结晶矿物基础结晶 学基础
（三）、晶体的对称
Ø 对称——借助某一要素，可使相同部分完 全重复的性质
Ø 对称要素：对称面（P）、对称轴（L）、 对称中心（C）
珠宝行业宝石知识结晶矿物基础结晶 学基础
Ø 1、对称面（P） Ø 一假想平面，晶体在平面的两侧部分呈镜
像对应关系
珠宝行业宝石知识结晶矿物基础结晶 学基础
玻璃
珠宝行业宝石知识结晶矿物基础结晶 学基础
二、晶体的描述
➢ 内部（质点）——空间格子
➢ 外部（轮廓）------ 晶体形态
珠宝行业宝石知识结晶矿物基础结晶 学基础
（一）、晶体的空间格子（Lattice ）
Ø 晶体的内部质点作周期性、规律的重复排 列——空间格子
珠宝行业宝石知识结晶矿物基础结晶 学基础
Ø 合成晶体——有天然对应物的人工晶体。 Ø 合成红宝石、合成蓝宝石、合成水晶
Ø
珠宝行业宝石知识结晶矿物基础结晶 学基础
Ø 人造晶体——无天然对应物的人工晶体
Ø 人造钛酸锶，铱铝榴石（YAG），钆镓 榴石（GGG）
YAG
YAG
珠宝行业宝石知识结晶矿物基础结晶 学基础
（二）非晶质体
Ø 内部质点不具有格子构造、也无一定外形的固体。 Ø 内部质点是呈无序状态分布的物质，如胶状体、
电气石
珠宝行业宝石知识结晶矿物基础结晶 学基础
但并非所有晶体都具有外部晶形 受生长环境所限制，可形成不规则他形
赤铁矿
芙蓉石
珠宝行业宝石知识结晶矿物基础结晶 学基础
Ø 2）人工晶体（synthetic crystal） ——人工合成或人造的晶体
合成蓝宝石和尖晶石
合成钻石
珠宝行业宝石知识结晶矿物基础结晶 学基础
（三）、晶体的对称
Ø 对称——借助某一要素，可使相同部分完 全重复的性质
Ø 对称要素：对称面（P）、对称轴（L）、 对称中心（C）
珠宝行业宝石知识结晶矿物基础结晶 学基础
Ø 1、对称面（P） Ø 一假想平面，晶体在平面的两侧部分呈镜
像对应关系
珠宝行业宝石知识结晶矿物基础结晶 学基础
无机材料科学基础 第一章结晶学基础
§1-5 晶体的理想形态
一、 单形的概念
➢ 单形：指借助于对称型之全部对称要素的作用 而相互联系起来的一组晶面的组合。
➢ 单形特点：同一单形中的晶面是同形等大的； 共有47种单形。
物
质
气态
内
能
液态
玻璃态
结晶态
2020/6/18
物质存在状态
2020/6/18
一、对称的特点
➢ 所有的晶体都是对称的； ➢ 受到格子构造控制晶体的对称是有限的。 ➢ 对称体现在外形上、物理、化学性质上。
2020/6/18
二.晶体的宏观对称要素和对称操作
➢对称操作:指能使对称物体中各相同部分作有
2020/6/18
• 二、各晶系晶体的定向法则
晶系
三斜晶系
单斜晶系
晶体几何常数
ａ≠ｂ≠ｃ α≠β≠γ
ａ≠ｂ≠ｃ α＝γ＝ 90°β≠ 90°
斜方晶系 四方晶系 三方晶系 六方晶系
ａ≠ｂ≠ｃ、 α＝β＝γ＝90°
ａ＝ｂ≠ｃ、 α＝β＝γ＝90°
ａ＝ｂ＝ｃ、 α＝β＝γ≠90°
ａ＝ｂ≠ｃ、 α＝β＝90°γ＝120°
第一章 结晶学基础
2020/6/18
第一章 几何结晶学基础
认识晶体/非晶体的过程:
自然界存在的外形规则的物体→人工合成晶体 非晶体也可以呈现出规则外形;晶体在非理想生长条件 下可以呈 现出不规则外形
晶体现代定义:内部质点以一定周期性方式在 三维空间规则排列的物质
晶体学包含的主要内容
2020/6/18
2020/6/18
3.空间点阵与实际晶体的区别
组成单元
空间分布
空间点阵 几何点
无限大
实际晶体 实际原子或离子 有限大
02第一章宝石的结晶学和晶体光学基础
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) 。
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) 。
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。
（3 ）晶体的性质具有随方向而变化的异向性（晶体的各 向异性）。
（4）晶体具有外形和性质的对称性（晶体的对称性）。
（5）晶体具有最小内能和稳定性（晶体的稳定性）。
3.晶体的对称
对称要素：在研究对称时，为使物体作有规律重复而 凭借的一些几何元素（点、线、面）称之为对称要素。
（1）点：对称中心
（2）线：对称轴
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
υ1/ υ2=sini/sinr=n =n2/n1
（3）面：对称面
根据晶体对称的特点，将晶体划分为三个晶族、七个 独立的晶系。它们是晶体研究的基础，并对晶体的光学性 质和力学性质有着直接的影响。
I-1 宝石的结晶学基础
相同点：质点在三维空间成周期性重复排列 不同点：
晶体：习惯上将具有几何多面体外形的结晶质固体称为晶体。 结晶质体：习惯上将不具有几何多面体外形的固体成为晶质体。 结晶质：质点在三维空间成周期性重复排列的固体物质称为结晶 质。
玉燧
绿松石
孔雀石
芙蓉石
在矿物、岩石学中，往往将“晶体”专指具有几何多面体外形的晶 体，而不具有几何多面体外形的称晶粒。 结晶颗粒能用一般放大镜分清者，称为显晶质。无法分辨者则称隐 晶质。
晶体的基本性质
我们将一切晶体所共有的，并且由晶体的格子构造 所决定的性质，称为晶体的基本性质。
1.自限性:
晶体能够自发地生长成规则的几 何多面体形态。
晶体的基本性质
2.均一性:同一晶体的不同部分物理化学
性质完全相同。
非晶质体也具有其均一性，但由于非晶质体
的质点排列不具有格子构造，所以其均一性 是统计的、平均近似的均一，称为统计均一 性；而晶体的均一性是取决于其格子构造的， 称为结晶均一性。
由于外部环境影响，可以同样的对称型出现不同的 单形；两种单形的晶面大小显著变化；同一单形的 各晶面明显不等发育； 例如双锥形粒状的锆石常见于富K、Na而贫Si的火 成岩环境。 带双锥的柱状的锆石常见于K、Na、Si含量均较高 的火成岩环境。 带尖锐双锥的长柱状的锆石常见于K、Na、Si含量 均较低的火成岩环境。
高级晶族：等轴：金刚石、石榴石、尖晶石 中级晶族：六方：祖母绿、海蓝宝石 三方：红宝石、蓝宝石、碧玺、水晶 四方：锆石 低级晶族：斜方：黄玉、橄榄石、金绿宝石 单斜：软玉、硬玉、透辉石 三斜：拉长石、月光石
三、晶体的形貌
晶体的形貌是指一个晶体代表的一般形态，
《固体物理学》1.0晶体和宝石PPT课件
《固体物理学》1.0 晶体和宝石ppt课件
目录
• 晶体和宝石概述 • 晶体结构 • 宝石的物理性质 • 晶体和宝石的合成与加工 • 晶体和宝石的市场与价值
01
晶体和宝石概述
晶体的定义与分类
定义
晶体是内部原子或分子按照一定 规律周期性排列的固体。
分类
根据晶体内部原子或分子的排列 方式，晶体可以分为离子晶体、 原子晶体、分子晶体和金属晶体 等。
造传感器和发电机。
04
晶体和宝石的合成与加工
晶体和宝石的合成方法
熔融法
将原料加热至熔融状态，然后缓慢冷却，使 晶体从熔体中析出。
气相法
在高温下将气体原料通过化学反应生成晶体。
溶液法
通过控制溶液的浓度、温度和pH值等条件， 使晶体在溶液中生长。
生物法
利用生物体的生长过程，如培养珍珠或合成 宝石晶体。
02
晶体结构
晶体结构的基本概念
晶体结构是指晶体中原子或分子的排列方式，具有周期性、对称性和空间格子等特 征。
晶体结构可以通过X射线衍射、中子衍射和电子显微镜等手段进行观察和测定。
晶体结构对晶体的物理性质和化学性质具有重要影响，是材料科学和凝聚态物理学 等领域研究的重要内容。
晶体结构的分类
根据原子或分子的排列方式和对 称性，晶体结构可以分为七大晶
03
具有历史背景和文化价值的晶体和宝石往往价值更高。
晶体和宝石的投资与收藏
投资价值
晶体和宝石作为一种资产，具有 一定的投资价值，特别是高品质、
稀有的宝石品种。
收藏价值
晶体和宝石不仅具有审美价值，还 具有收藏价值，一些珍贵的宝石品 种被视为艺术品，具有很高的收藏 价值。
投资与收藏的风险
目录
• 晶体和宝石概述 • 晶体结构 • 宝石的物理性质 • 晶体和宝石的合成与加工 • 晶体和宝石的市场与价值
01
晶体和宝石概述
晶体的定义与分类
定义
晶体是内部原子或分子按照一定 规律周期性排列的固体。
分类
根据晶体内部原子或分子的排列 方式，晶体可以分为离子晶体、 原子晶体、分子晶体和金属晶体 等。
造传感器和发电机。
04
晶体和宝石的合成与加工
晶体和宝石的合成方法
熔融法
将原料加热至熔融状态，然后缓慢冷却，使 晶体从熔体中析出。
气相法
在高温下将气体原料通过化学反应生成晶体。
溶液法
通过控制溶液的浓度、温度和pH值等条件， 使晶体在溶液中生长。
生物法
利用生物体的生长过程，如培养珍珠或合成 宝石晶体。
02
晶体结构
晶体结构的基本概念
晶体结构是指晶体中原子或分子的排列方式，具有周期性、对称性和空间格子等特 征。
晶体结构可以通过X射线衍射、中子衍射和电子显微镜等手段进行观察和测定。
晶体结构对晶体的物理性质和化学性质具有重要影响，是材料科学和凝聚态物理学 等领域研究的重要内容。
晶体结构的分类
根据原子或分子的排列方式和对 称性，晶体结构可以分为七大晶
03
具有历史背景和文化价值的晶体和宝石往往价值更高。
晶体和宝石的投资与收藏
投资价值
晶体和宝石作为一种资产，具有 一定的投资价值，特别是高品质、
稀有的宝石品种。
收藏价值
晶体和宝石不仅具有审美价值，还 具有收藏价值，一些珍贵的宝石品 种被视为艺术品，具有很高的收藏 价值。
投资与收藏的风险
宝石地质基础可看矿物结晶学及晶体光学
钴
蓝色：合成尖晶石、玻璃、蓝色石英
4、宝石分类：（1）无机宝石、（2）有机宝石、（3）玉石。 （1）无机宝石：主要包括以下12类 金刚石类宝石：代表矿物：钻石（宝石业将金刚石叫钻石） 刚玉类宝石：代表矿物：红宝石（暗红－紫红色的透明刚玉）、蓝宝石（除暗红－紫红色以外的所有颜色的半透明－透明刚玉） 绿柱石类宝石：代表矿物：祖母绿、海蓝宝石 金绿宝石类宝石：代表矿物：猫眼石、变石 电气石类宝石：代表矿物：碧玺（可以作宝石的电气石矿物，宝石学中叫碧玺） 石榴子石类宝石：代表矿物：镁铝榴石、铁铝榴石、锰铝榴石、钙铝榴石、钙铁榴石及钙铬榴石 尖晶石类宝石：代表矿物：尖晶石（红色、紫色、玫瑰色、桔红色、蓝色、变色、星光） 橄榄石类宝石：代表矿物：镁橄榄石、贵橄榄石 黄玉类宝石：代表矿物：黄玉（棕黄－黄棕色、蓝色、粉红色、无色） 石英类宝石：代表矿物：石英（水晶、紫晶、黄晶、烟晶、茶晶、墨晶、芙蓉石、发晶、石英猫眼石、星光石英、乳石英、石英砂金石） 长石类宝石：代表矿物：月光石、日光石、天河石、晕彩拉长石 锆石类宝石：代表矿物：锆石（无色者很像钻石）
诱色元素
代表色及矿物
诱色元素
代表色及矿物
铬
红|：红宝石 、尖晶石 绿：祖母绿、翡翠
镍
绿色：绿玉髓、绿欧泊
铁
黄|：金绿宝石、黄晶 绿：蓝宝石、碧玺 蓝：海蓝宝石、尖晶 石、蓝宝石
钒
绿色：绿柱石、钙铝榴石、变石、蓝宝石
锰
粉色：菱锰矿、蔷薇辉石 桔色：锰铝榴石
钛
蓝色：蓝宝石、蓝锥矿、
铜
蓝色：硅孔雀石、松石 绿色：孔雀石
钻石、尖晶石、石榴石、萤石、方钠石、黄铁矿
中级
三方
a1= a2 = a3 ≠c 且彼此间呈120 °交角
蓝色：合成尖晶石、玻璃、蓝色石英
4、宝石分类：（1）无机宝石、（2）有机宝石、（3）玉石。 （1）无机宝石：主要包括以下12类 金刚石类宝石：代表矿物：钻石（宝石业将金刚石叫钻石） 刚玉类宝石：代表矿物：红宝石（暗红－紫红色的透明刚玉）、蓝宝石（除暗红－紫红色以外的所有颜色的半透明－透明刚玉） 绿柱石类宝石：代表矿物：祖母绿、海蓝宝石 金绿宝石类宝石：代表矿物：猫眼石、变石 电气石类宝石：代表矿物：碧玺（可以作宝石的电气石矿物，宝石学中叫碧玺） 石榴子石类宝石：代表矿物：镁铝榴石、铁铝榴石、锰铝榴石、钙铝榴石、钙铁榴石及钙铬榴石 尖晶石类宝石：代表矿物：尖晶石（红色、紫色、玫瑰色、桔红色、蓝色、变色、星光） 橄榄石类宝石：代表矿物：镁橄榄石、贵橄榄石 黄玉类宝石：代表矿物：黄玉（棕黄－黄棕色、蓝色、粉红色、无色） 石英类宝石：代表矿物：石英（水晶、紫晶、黄晶、烟晶、茶晶、墨晶、芙蓉石、发晶、石英猫眼石、星光石英、乳石英、石英砂金石） 长石类宝石：代表矿物：月光石、日光石、天河石、晕彩拉长石 锆石类宝石：代表矿物：锆石（无色者很像钻石）
诱色元素
代表色及矿物
诱色元素
代表色及矿物
铬
红|：红宝石 、尖晶石 绿：祖母绿、翡翠
镍
绿色：绿玉髓、绿欧泊
铁
黄|：金绿宝石、黄晶 绿：蓝宝石、碧玺 蓝：海蓝宝石、尖晶 石、蓝宝石
钒
绿色：绿柱石、钙铝榴石、变石、蓝宝石
锰
粉色：菱锰矿、蔷薇辉石 桔色：锰铝榴石
钛
蓝色：蓝宝石、蓝锥矿、
铜
蓝色：硅孔雀石、松石 绿色：孔雀石
钻石、尖晶石、石榴石、萤石、方钠石、黄铁矿
中级
三方
a1= a2 = a3 ≠c 且彼此间呈120 °交角
1.1 第一篇 宝石学基础 第一章 结晶学基础
第一篇宝石学基础第一章结晶学基础自然界中的宝石大多都是晶体或由晶体构成的。
结晶学是一门涉及晶体结构、形态和性质的学科。
它从本质上揭示了宝石的化学成分、结构、形态、物理化学性质及形成条件等之间的相互关系，是解决宝石学问题的重要理论基础。
作为宝石学最重要的墓础学科之一，结晶学知识对宝石学家是必不可少的。
宝石的化学成分和结构决定了宝石的种属和该宝石种可能出现的几何形态和物理化学性质。
反之宝石学家通过对未知宝石形态和物理化学性质的研究和测试，可以推断其化学成分和结构，最终确定出宝石的种属。
这就是宝石鉴定的基本原理。
宝石是那些具有宝石特性的矿物或矿物集合体。
因此，从矿物学的角度来说，人们也称宝石为宝石矿物。
矿物是指由地质作用形成的固态的天然单质或化合物，它们具有一定的化学成分和内部结构，从而具有一定的几何形态、物理和化学性质，它们在一定的物理化学条件下稳定，是组成岩石的基本单位。
绝大多数宝石矿物为无机物，少数为有机物，如琥珀等。
目前人们发现的3000余种矿物大多数为晶体。
岩石是指由地质作用形成的矿物集合体。
它可以是由一种矿物为主构成的集合体，也可以是由多种矿物构成的集合体。
根据岩石的成因可将其划分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。
原生宝石矿物的成因也可归结为岩浆作用成因、沉积作用成因和变质作用成因三大类。
第一节晶体与非晶体一、晶体晶体是指具有格子构造的固体。
格子构造是指晶体的内部质点(原子、离子)作规律排列，而且这种排列可在三维空间作周期性重复(见图1-1-1)。
每种宝石矿物晶体都具有其个性特征，并通常表现出典型的规则几何形态(晶形)。
这种形态是其格子构造的外观表现，如水晶、红宝石、祖母绿等。
由于晶体的共性是具有格子构造，这就决定了晶体有以下共同的基本性质。
自限性指晶体在适当的条件下可以自发地形成几何多面体的性质。
即晶体是由平的晶面所包围起来的封闭几何体，晶面相交成直的晶棱，晶棱会聚成尖的角顶。
均一性因为晶体是具有格子构造的固体，因此在同一晶体的不同部分，质点的分布是相同的，所以晶体的各个部分的物理化学性质也是相同的，这就是晶体的均一性。
第一章晶体光学基础.
均质体光率体任何方向 的切面都是圆切面，圆切面 的半径代表均质体的折射率 值（N）。
23
二、一轴晶光率体
中级晶族矿物晶体的水平晶轴单位相等，其水平方向上的光 学性质相同。根据测定，这类矿物有最大和最小两个主折射率值， 即Ne和No表示。
当光波振动方向
●∥Z轴时，折射率值为Ne； ●⊥Z轴时，折射率值为No； ●斜交Z轴时，折射率值介于Ne >Ne’> No。 Ne’值大小随光波振动方向与Z轴的夹角角大小而变化。
与r = 90°相应的入射角称全反射临界角（如 图3全反射临界角为30°）。设上方介质的折射率 值为n，玻璃块的折射率为N（N > n），以φ角代 表全反射临界角，则：
sin φ/sin 90°= n / N
n = N. sin φ
由上可知，如果某介质的N值为已知值时，则 可根据全反射临界角计算出另一的介质n值。
是：在垂直光波传播方向的平面内，各个方向上都有等振幅的光 振动（图4A）。
偏振光 只在垂直传播方向的某一固定方向上振动的光波，称
平面偏振光，简称偏振光或偏光（图4B）。偏光振动方向与传播 方向所构成的平面称振动面。
13
§3 光的折射及全反射
一、光的折射及折射率
当光波从一种介质传到另一 种介质时，在两种介质的分界面 上将发生反射及折射现象。
测定折射率的阿贝折射仪就是利用全反射原理 设计制成的。
n（N>n） N
入射线 16
§4 光波在均质体和非均质体中的传播特点
1、晶体的分类 根据透明物质的光学性质，可划分为两大类： 均质体 等轴晶系矿物和非晶质物质的光学性质各方向相 同，称为光性均质体，简称均质体，如石榴石、萤石、火山玻 璃、加拿大树胶等都是均质体。 非均质体 中级晶族和低级晶族矿物的对称程度低于等轴 晶系矿物，其光学性质随方向而异，称为光性非均质体，简称 非均质体，如石英、长石、橄榄石等。绝大多数造岩矿物属于 非均质体，是我们研究的重点。
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二、一轴晶光率体
中级晶族矿物晶体的水平晶轴单位相等，其水平方向上的光 学性质相同。根据测定，这类矿物有最大和最小两个主折射率值， 即Ne和No表示。
当光波振动方向
●∥Z轴时，折射率值为Ne； ●⊥Z轴时，折射率值为No； ●斜交Z轴时，折射率值介于Ne >Ne’> No。 Ne’值大小随光波振动方向与Z轴的夹角角大小而变化。
与r = 90°相应的入射角称全反射临界角（如 图3全反射临界角为30°）。设上方介质的折射率 值为n，玻璃块的折射率为N（N > n），以φ角代 表全反射临界角，则：
sin φ/sin 90°= n / N
n = N. sin φ
由上可知，如果某介质的N值为已知值时，则 可根据全反射临界角计算出另一的介质n值。
是：在垂直光波传播方向的平面内，各个方向上都有等振幅的光 振动（图4A）。
偏振光 只在垂直传播方向的某一固定方向上振动的光波，称
平面偏振光，简称偏振光或偏光（图4B）。偏光振动方向与传播 方向所构成的平面称振动面。
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§3 光的折射及全反射
一、光的折射及折射率
当光波从一种介质传到另一 种介质时，在两种介质的分界面 上将发生反射及折射现象。
测定折射率的阿贝折射仪就是利用全反射原理 设计制成的。
n（N>n） N
入射线 16
§4 光波在均质体和非均质体中的传播特点
1、晶体的分类 根据透明物质的光学性质，可划分为两大类： 均质体 等轴晶系矿物和非晶质物质的光学性质各方向相 同，称为光性均质体，简称均质体，如石榴石、萤石、火山玻 璃、加拿大树胶等都是均质体。 非均质体 中级晶族和低级晶族矿物的对称程度低于等轴 晶系矿物，其光学性质随方向而异，称为光性非均质体，简称 非均质体，如石英、长石、橄榄石等。绝大多数造岩矿物属于 非均质体，是我们研究的重点。
珠宝专业知识
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2. 宝石的处理 一般情况下, 以人为的方法改善宝石的质量品质,ห้องสมุดไป่ตู้其效果是 稳定的, 但也有个别例外, 且有些方法的改良品对人体是有损害 的。这些方法不被宝石学界认可, 在销售时必须注明告知。有些有 害品甚至是严禁销售的。这些方法包括: 辐照、扩散处理、染色、 裂隙充填、贴箔及拼合等。
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第五节 钻石分级--颜色 第六节 钻石分级--净度 第七节 钻石分级--切工 第八节 钻石分级--荧光 第九章 钻石的主要镶嵌工艺 第十节 钻石的证书 第十一节 钻石的保养 第六章：常见宝石 第一节 刚玉族宝石 第二节 绿柱石族宝石 第三节 金绿宝石族宝石 第四节 石英类宝石 第五节 石榴子石族宝石 第六节 尖晶石 第七节 锆石 第八节 月光石
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(5) C货翡翠。即染色翡翠。用无机或有机染料对翡翠进行染色处理, 使其渗入翡翠的裂隙中,使翡翠变色。通常可将无色翡翠染成绿色、红 色、黄色和紫色。 (6) 染色珍珠。将浅色珍珠浸泡在硝酸银中,可使其变成黑色珍珠, 冒充昂贵的黑珍珠。 (7) 拼合欧泊。欧泊产出时通常呈薄片状,不便使用,也不牢固。通 常以透明无色的水晶做顶,以欧泊岩石或深色塑料做底,将欧泊薄片夹 在中间,制成三层拼合石。也有其他的拼合方法。欧泊拼合石是被广泛 接受的处理方法,应用普遍。
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二、光性分类 根据透明物质的光学性质，可划分为均质体和非均质体两 大类。等轴晶系的矿物和非晶质体物质的光学性质各方向相同， 称为光性均质体，简称均质体，如石榴石、萤石、火山玻璃等。 等轴晶系以外的其他晶系宝石的光学性质随方向而异，成为光 性非均质体，简称非均质体，如石英、长石、橄榄石等。绝大 多数宝石属于非均质体。
1-2 晶体光学基础理论课件
第2讲 晶体光学基础原理.下
二、晶体光率体（重要！）
光率体：表示光波在晶体中传播时，折射率值随光波振 动方向而变化规律的一种光性指示体。 （是光的振动方 向，不是传播方向！）
光率体不是实际的物体，而是抽 象的立体模型，用来解释晶体中 光学现象的简单直观的假想的指 示体
半径的长度表示N的大小 光率体示意图
光性非均质体
光学性质因方向而异的矿物，即除等轴晶系以 外的所有其它晶系的矿物
➢ 传播速度、折射率随光波的振动方 向而变。 ➢ 有一个或者两个光轴，一轴晶和二 轴晶(中、低级晶族) ➢ 除特殊方向外均要发生双折射，分 解成两个振动方向不同、传播速度不同、 折射率不等的两种偏光。
晶体光学基础理论（1）小结
等轴晶系：石榴石、萤石、尖晶石……
学
研 究 的 对 非均质体:
一轴晶:
(2个主折射率)
六方晶系：磷灰石、霞石…… 四方晶系：锆石、方柱石…… 三方晶系：石英、方解石……
象
光从非光轴方向入射， 二轴晶:
产生双折射，分解成振 动方向互相垂直的两束
(3个主折射率)
偏振光。
斜方晶系：橄榄石、紫苏辉石…… 单斜晶系：普通角闪石、透长石…… 三斜晶系：斜长石、硅灰石……
光的波动性 可见光、单色光与白光、自然光与偏光 光的折射与折射率 双折射和双折射率 光的全反射和全反射临界角 光性均质体与光性非均质体
光是一种电磁波 （横波）
微粒学说 波动学说 波粒二象性
电分量 H
E
H
E
H
E
H
磁分量
电磁波 :交变电磁状态的传播
1、光的波动性
电磁波是一种横波，因此光也是横波：振动方向 与传播方向相互垂直
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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。
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
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
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
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Leabharlann 尖晶石常见晶形八面体二、宝石矿物的晶体结构
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。
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) 。
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
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。
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。
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
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）
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。