正交偏光系统
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
△N=（Ng-Np) = R/d =826/30000 =0.0274
答：该矿物的最大双折率为0.0274.
(二).双晶的种类
1、简单双晶: 仅由两个双晶单体组成. 如正长石的卡氏双晶, 黑云母、辉石的接触双晶等。
2. 复杂双晶: 由两个以上的双晶单体组成。 (1)聚片双晶: 双晶结合面彼此平行, 在正交偏光镜间呈聚片
状.奇数与偶数两组双晶单体轮换消光.例如,斜长石的钠 长石双晶（薄片） 2)联合双晶: 双晶结合面彼此不平行, 按双晶单体的数目不 同可分为三连晶/四连晶/六连晶（同种双晶律） (3)复合双晶: 两种以上不同双晶律的双晶类型同时存在时 称复合双晶，斜长石中卡钠复合双晶，微斜长石的格子 双晶。
黑云母的简单接触双晶
此二偏光Kga、Kpa来自于同一光源，因此频率相同，位相差恒定。
当慢光到达晶体的上表面时，快光已经在空气中传播一定的路程了。 产生了光程差R。光在空气中的传播速度为C0，晶体切片厚度为d，快光 和慢光通过晶体切片所需的时间分别为tp和tg，则光程差：
R＝C0×（ tg － tp ） 设快光和慢光在晶体中的传播速度分别为Vp和Vg，则：
第四章 正交偏光系统下晶体的光学性质
内容： 一、正交偏光系统的构成及光学特点 二、正交偏光镜间的消光现象及消光位 三、正交偏光镜间的干涉现象及干涉色 四、补色法则和补色器 五、正交偏光镜间主要光学性质的观察与测定
一、正交偏光系统的装置及光学特点
装置：
光路中同时使用上、下两 个偏光镜，且其振动方向 互相垂直。
高级白干涉色是高双折率矿物的特征。如方解石的双折率 为0.172，在标准薄片厚度（0.03mm)时，就呈现高级白干涉 色。
（思考：怎样区分一级灰白和高级白干涉色？）
晶体颜色与干涉色区别：
晶体颜色——单偏光下色素离子选择吸收的结果； 干涉色——正交偏光下由干涉作用所产生，取决于光率体椭 圆切面上双折率的大小，在平行光轴或平行光轴面的切面上 具有最大双折率，因而具有最高干涉色；
(2)三级蓝绿干涉色对应的光程差约为1334nm，按照光程 差公式计算得双折射率：
△N=（Ng-Np) = R/d =1334/31222 =0.0427. 答：该矿物的最大双折率为0.0427.
四、矿物双折率值的测定
例2：如在标准薄片中观测到某矿物的最高干涉色 为二级蓝绿，求某矿物的双折率？
解：由色谱表查到二级蓝绿干涉色对应的光程差约 为826nm，标准薄片的厚度为0.03mm(30000nm)， 按照光程差公式计算得双折射率：
系统的光学特点：
光路中不放任何矿片时， 通过下偏光镜的光波其振 动方向与上偏光镜的振动 方向互相垂直，光波不能 通过，视域黑暗。
A
PBiblioteka Baidu
P
A
偏光Kg、Kp在下偏光PP方向的分量Kgp、Kpp均不能透过下偏光而 消失； 偏光Kg、Kp在上偏光AA方向的分量Kga、Kpa均透过上偏光镜 在AA振动面内传播；（在同一个平面内振动）
四、矿物双折率值的测定
例1：如在薄片中观测到某矿物的最高干涉色为三级蓝绿， 同时测得该矿片中石英的最高干涉色为一级黄白，求某矿物 的双折率？
解： （1）石英的最大双折率为0.009，由干涉色色谱表可查出 对应一级黄白的光程差约为281nm左右，根据光程差公式：
R=d×△N，得出： 薄片厚度d=R/ △N =281/0.009 =31222nm
干涉产生的三个条件：
❖ 两次分解后的两束偏光频率相同，位相差恒 定（来自同一光源）；
❖ 有固定的光程差。
❖ 在同一平面内振动（AA平面内）；
（思考：单偏光下会发生干涉吗？为什么？）
三、正交偏光镜间的干涉现象
2、正交偏光镜间光波的干涉作用及控制因素
第五级序及更高级序干涉色，这种大的光程差几乎接近 各色光半波长的偶数倍，同时又接近其半波长的奇数倍，产 生高级白干涉色。
一. 消光类型
(一). 消光类型的含义: 指矿片处于消光位时,矿片的解理缝, 双晶缝,或晶体的轮
廓(它们与结晶轴有一定的关系)等与目镜十字丝(表示上/下偏 光的振动方向)的相互关系。
(二). 消光类型的划分: (1). 平行消光: 矿片处于消光位时,其解理缝,双晶缝或晶 棱等与目镜十字丝之一平行.例如，云母、电气石等； (2). 对称消光: 矿片处于消光位时, 矿片的两组解理缝,两个晶 面迹线或两组双晶缝夹角的角平分线与目镜十字丝平行.例如， 角闪石、辉石有两组解理的切面； (3). 斜消光: 矿片处于消光位时, 其解理缝,双晶缝或晶棱等与 目镜十字丝斜交.例如，普通角闪石有一组解理的切面。
(5) 白云母的Ng＝1.588，Nm＝1.582，Np＝1.562，薄片 厚度为0.03mm，求（1）轴性，光性正负，（2）⊥Bxa、 ⊥Bxo切面在正交偏光镜下具有什么样的干涉色？
(6) 标准石英的干涉色为一级灰白，再从试板孔插入云母试 板，试问物台转动一周视域中可以见到何种现象？并说明这 些现象的道理。
斜长石的聚片双晶
拉长石的卡钠复合双晶
本章节重点内容
❖ 1、消光及消色 ❖ 2、干涉产生的条件 ❖ 3、干涉色级序 ❖ 4、光程差R＝d×△N ❖ 5、补色法则及补色原理的应用
（熟知几种常用补色器的光程差） ❖ 6、矿物双折率的测定 ❖ 7、矿物延性与双晶
延性符号的判定方法
思考题：
(7) 已知某刚玉晶体，No＝1.768，Ne＝1.759，求（1）轴 性，光性正负，（2）平行Z轴切面上刚玉的延性，干涉色?
tg ＝d/ Vg，tp ＝ d/ Vp,
由折射率的定义可知： Ng＝ C0/ Vg，NP＝C0 / Vp R＝ C0×(d/ Vg－d/ Vp)＝d×(C0/ Vg－ C0 / Vp)＝ d×（Ng－Np) ＝d×△N
对于某一制备好的光学薄片而言，某单个晶粒切片具有一定的厚度d 值，以及确定的切片方位（Ng－Np)， 因此，光程差R为固定值。
答：该矿物的最大双折率为0.0274.
(二).双晶的种类
1、简单双晶: 仅由两个双晶单体组成. 如正长石的卡氏双晶, 黑云母、辉石的接触双晶等。
2. 复杂双晶: 由两个以上的双晶单体组成。 (1)聚片双晶: 双晶结合面彼此平行, 在正交偏光镜间呈聚片
状.奇数与偶数两组双晶单体轮换消光.例如,斜长石的钠 长石双晶（薄片） 2)联合双晶: 双晶结合面彼此不平行, 按双晶单体的数目不 同可分为三连晶/四连晶/六连晶（同种双晶律） (3)复合双晶: 两种以上不同双晶律的双晶类型同时存在时 称复合双晶，斜长石中卡钠复合双晶，微斜长石的格子 双晶。
黑云母的简单接触双晶
此二偏光Kga、Kpa来自于同一光源，因此频率相同，位相差恒定。
当慢光到达晶体的上表面时，快光已经在空气中传播一定的路程了。 产生了光程差R。光在空气中的传播速度为C0，晶体切片厚度为d，快光 和慢光通过晶体切片所需的时间分别为tp和tg，则光程差：
R＝C0×（ tg － tp ） 设快光和慢光在晶体中的传播速度分别为Vp和Vg，则：
第四章 正交偏光系统下晶体的光学性质
内容： 一、正交偏光系统的构成及光学特点 二、正交偏光镜间的消光现象及消光位 三、正交偏光镜间的干涉现象及干涉色 四、补色法则和补色器 五、正交偏光镜间主要光学性质的观察与测定
一、正交偏光系统的装置及光学特点
装置：
光路中同时使用上、下两 个偏光镜，且其振动方向 互相垂直。
高级白干涉色是高双折率矿物的特征。如方解石的双折率 为0.172，在标准薄片厚度（0.03mm)时，就呈现高级白干涉 色。
（思考：怎样区分一级灰白和高级白干涉色？）
晶体颜色与干涉色区别：
晶体颜色——单偏光下色素离子选择吸收的结果； 干涉色——正交偏光下由干涉作用所产生，取决于光率体椭 圆切面上双折率的大小，在平行光轴或平行光轴面的切面上 具有最大双折率，因而具有最高干涉色；
(2)三级蓝绿干涉色对应的光程差约为1334nm，按照光程 差公式计算得双折射率：
△N=（Ng-Np) = R/d =1334/31222 =0.0427. 答：该矿物的最大双折率为0.0427.
四、矿物双折率值的测定
例2：如在标准薄片中观测到某矿物的最高干涉色 为二级蓝绿，求某矿物的双折率？
解：由色谱表查到二级蓝绿干涉色对应的光程差约 为826nm，标准薄片的厚度为0.03mm(30000nm)， 按照光程差公式计算得双折射率：
系统的光学特点：
光路中不放任何矿片时， 通过下偏光镜的光波其振 动方向与上偏光镜的振动 方向互相垂直，光波不能 通过，视域黑暗。
A
PBiblioteka Baidu
P
A
偏光Kg、Kp在下偏光PP方向的分量Kgp、Kpp均不能透过下偏光而 消失； 偏光Kg、Kp在上偏光AA方向的分量Kga、Kpa均透过上偏光镜 在AA振动面内传播；（在同一个平面内振动）
四、矿物双折率值的测定
例1：如在薄片中观测到某矿物的最高干涉色为三级蓝绿， 同时测得该矿片中石英的最高干涉色为一级黄白，求某矿物 的双折率？
解： （1）石英的最大双折率为0.009，由干涉色色谱表可查出 对应一级黄白的光程差约为281nm左右，根据光程差公式：
R=d×△N，得出： 薄片厚度d=R/ △N =281/0.009 =31222nm
干涉产生的三个条件：
❖ 两次分解后的两束偏光频率相同，位相差恒 定（来自同一光源）；
❖ 有固定的光程差。
❖ 在同一平面内振动（AA平面内）；
（思考：单偏光下会发生干涉吗？为什么？）
三、正交偏光镜间的干涉现象
2、正交偏光镜间光波的干涉作用及控制因素
第五级序及更高级序干涉色，这种大的光程差几乎接近 各色光半波长的偶数倍，同时又接近其半波长的奇数倍，产 生高级白干涉色。
一. 消光类型
(一). 消光类型的含义: 指矿片处于消光位时,矿片的解理缝, 双晶缝,或晶体的轮
廓(它们与结晶轴有一定的关系)等与目镜十字丝(表示上/下偏 光的振动方向)的相互关系。
(二). 消光类型的划分: (1). 平行消光: 矿片处于消光位时,其解理缝,双晶缝或晶 棱等与目镜十字丝之一平行.例如，云母、电气石等； (2). 对称消光: 矿片处于消光位时, 矿片的两组解理缝,两个晶 面迹线或两组双晶缝夹角的角平分线与目镜十字丝平行.例如， 角闪石、辉石有两组解理的切面； (3). 斜消光: 矿片处于消光位时, 其解理缝,双晶缝或晶棱等与 目镜十字丝斜交.例如，普通角闪石有一组解理的切面。
(5) 白云母的Ng＝1.588，Nm＝1.582，Np＝1.562，薄片 厚度为0.03mm，求（1）轴性，光性正负，（2）⊥Bxa、 ⊥Bxo切面在正交偏光镜下具有什么样的干涉色？
(6) 标准石英的干涉色为一级灰白，再从试板孔插入云母试 板，试问物台转动一周视域中可以见到何种现象？并说明这 些现象的道理。
斜长石的聚片双晶
拉长石的卡钠复合双晶
本章节重点内容
❖ 1、消光及消色 ❖ 2、干涉产生的条件 ❖ 3、干涉色级序 ❖ 4、光程差R＝d×△N ❖ 5、补色法则及补色原理的应用
（熟知几种常用补色器的光程差） ❖ 6、矿物双折率的测定 ❖ 7、矿物延性与双晶
延性符号的判定方法
思考题：
(7) 已知某刚玉晶体，No＝1.768，Ne＝1.759，求（1）轴 性，光性正负，（2）平行Z轴切面上刚玉的延性，干涉色?
tg ＝d/ Vg，tp ＝ d/ Vp,
由折射率的定义可知： Ng＝ C0/ Vg，NP＝C0 / Vp R＝ C0×(d/ Vg－d/ Vp)＝d×(C0/ Vg－ C0 / Vp)＝ d×（Ng－Np) ＝d×△N
对于某一制备好的光学薄片而言，某单个晶粒切片具有一定的厚度d 值，以及确定的切片方位（Ng－Np)， 因此，光程差R为固定值。