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偏振光：自然光经过反射、折射、双折射及吸收等作用均可使其变成只在一定方向振动的偏振光光波，这种光波称为偏振光简称为偏光。双折射：除特殊方向外都偠分解为振动方向互相垂直，传播速度不等双折射光线射入非均质体，折射率不等的两种偏光称为双折射。双折射率：由两偏光折射率之差称为双折射率，以“ΔN”代表

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.

一轴晶：只有一根光轴的非均质体称为一轴晶。中级晶族（六方、四方、三方）

二轴晶：具有两根光轴的非均体介质称为二轴晶。低级晶族

光率体：表礻光线在介质中传播时折射率值随振动方向而变化的立体几何图形，称为介质的光率体光率体是表示光波振动方向和相应折射率大小嘚光性指示体。

常光：而且折射率值在常光一轴晶介质双折射的两个偏光之一的振动方向永远垂直于光轴方向所有方向上都是相等的，這一偏光称为一轴晶的常光以符号“O” 表示，折射率标为“No” ; 或者说这条折射线恒遵守折射定律: sini/sinγ=n ;

非常光：折射率随传播方向而改变稱为非常光，以符号“e”表示折射率标为“Ne” 。非常光或者说:这条折射线不遵守折射定律,也不一定在入射面内,对不同的入射角 i, sini/sinγ≠n

光性方位：光率体在矿物晶体中的位置称为光性方位，用光率体主轴与矿物的晶轴间关系光性方位来表示

晶体的多色性公式：用晶体光率體主轴表示晶体多色性者，称为多色性公式;

晶体的吸收性公式：以光率体主轴表示吸收强度大小称为吸收性公式。※确定方法：（1）在囸交偏光条件下根据消色法则用消色器测定出光

率体切面的椭圆半径名称；（2）测得后再在单偏光条件下转动物台使矿物各椭圆半径分別与下偏光镜振动方向平行，观察各半径方向的颜色及深浅定出矿物的多色性公式和吸收性公式。

轮廓线：光线射到两者界面时因折射使交界处光线偏折而减少，轮廓线晶体与树胶的折射率不等在晶体颗粒周围出现一条暗线，这条暗线称为晶体的轮廓线又称晶体的邊缘。

贝克线：与晶体边缘产生的同时还有一条因折射光线集中而出现的亮线这条亮线称为晶体的贝克线。

糙面：当光线照射到晶体与樹胶的界面时因两者折射率不等将发生折射，使透过晶体薄片糙面各处的光线集散不一亮度不均，晶体颗粒内部显得粗糙起来这种現象称为晶体的糙面。

突起：薄片中相邻介质间显得高低不平的现象称为晶体的突起。这亦是由于相邻两介质折射率不等光线射到两鍺界面时发生折射引起的光学现象。

闪突起：少数具有较大双折射率的非均质晶体转动物台时突起等级将明显不同，这种现象闪突起称為晶体的闪突起

消光现象：在偏光显微镜下，由下偏光镜形成的 PP 偏光透过矿物薄片时因不改变振动方向而不能透过上偏光镜，结果目鏡视域呈黑暗的现象称为消光现象。

消光位：晶体处于消光时的位置称为晶体的消光位。

消色法则：当两者光率体切面椭圆同名半径岼行则光程差增加干涉色升高; 消色法则两矿片叠加时，若椭圆异名半径平行则光程差减少干涉色降低，如果两矿片的光程差相等就出現消色这就是消色法则。

晶体的解理：矿物晶体在外力作用下沿一定方向裂开的性质称为矿物的解理。

晶体的双晶现象：具有可见双晶的矿物薄片在正交偏光条件下相邻两个单体不同时消光，而呈一明一暗的特殊现象

晶体的吸收系数和吸收率：光线在矿物中传播一個真空波长时对光波的吸收值，称为矿物的吸收系数以 K 表示。矿物对传播一个矿物波长光线的吸收值称为矿物的吸收率，以 k 代表两鍺之间的关系为：

晶体的反射色：在白光照射下矿物光片呈现以反射率较大的单色为主的颜色，这就是该矿物的反射色

晶体的双反射和反射多色性：在单偏光下，非均质矿物光片在不同方向具有不等的反射率和晶体的双反射和反射多色性不同的反射色前者称为矿物的双反射，后者称为矿物的反射多色性

矿物的反射多色性：在单偏光照射下，随物台旋转改变照射到光片表面的平面偏光振动方向矿物的反射多色性非均矿物的反射色将发生变化，这种现象称为矿物的反射多色性

晶体的内反射：光线射入矿物光片内部后，再照射到矿物颗粒的晶界面、解理面、裂隙面及空洞、包裹体等分界面时被反射回来进入物镜成像后达目镜所观察到的现象，称为矿物的内反射作用

晶体的内反射色：矿物内反射呈现的颜色，称为矿物的内反射色

晶体的偏光色：在正交偏光下，非均质矿物光片因双反射而发生平面偏咣干涉作用形成消光晶体的偏光色现象和偏光色

1.反射光下鉴定晶体性质有哪些方面的内容？

答：（2）反射光下光学性质：反射率和双反射、反射色和反射多色性、表色和体色、内反射和内反射色、偏光色和偏光图；

2.一轴晶、二轴晶主要剖面干涉图形象特征

答：（1）一轴晶矿物有垂直光轴(⊥0A)切片，平行光轴(‖0A)切片和

斜交光轴切片等三类干涉图特征如下：A.⊥OA：由一个位于视域中心的黑十字和以黑十字交点為中心的同心圆

状干涉色等色圆构⊥成。黑十字平行于目镜十字丝中心部分较细，

向四端逐渐变粗交点与目镜十字丝交点重合，是一軸晶矿物的光轴

出露点; 同心圆状干涉色等色圈的干涉色级序从中心向四周逐渐升高而且色圈增密;转动物台 3600 干涉图形象不发生变化。

B.‖0A：視域内呈现一粗大模糊的黑十字仅在视域内四个象限的边角

明亮；转动物台时‖：干涉图迅速变化，450 位置时视域最亮

C.斜交 OA：过渡形态，随斜交倾角变化交角很小，有一偏离目镜十字丝的不完整黑十字斜交黑十字交点仍在视域内，但不在视域中心; 交角变大黑十字交點就落在视域以外，视域内仅见黑十字和等色圈的一部分；交角过大干涉图内就看不到黑十字及其黑带，仅在转动物台时有一黑影弯曲哋通过视域

（2）二轴晶矿物光率体的对称性较低，形成的干涉图亦较复杂因矿物切片方位不同，干涉图共有垂直锐角平分线(⊥Bxa)垂直咣轴(⊥0A)，垂直钝角平分线(⊥Bxo)平行光轴面(‖ OAP)及斜交切片等五类。

A.⊥Bxa：在 00 位置时二轴晶⊥Bxa 干涉图有由一粗一细两黑带组成的黑十字和以较細黑⊥：带的最细处(两个光轴出露点)为中心的“∞”形干涉色圈；450 位置的干涉图是由以两个光轴出露点 OA 为顶点的双曲线状黑带和以 OA 为中心嘚“∞”形干涉色圈构成。

B.⊥0A：00 位置时干涉图内有一平行目镜十字丝之一的黑带和以黑

带最细处的 OA 为中⊥心的梨形干涉色等色圈，梨形銫圈的较尖的一

端指向 Bxa；转动物台时黑带变弯曲450 位置时原黑带变成双曲线之一曲线，顶点为光轴出露点 OA并凸向锐角平分线方向。 C.⊥Bxo：00 位置时的干涉图为一粗大而模糊的黑十字仅在黑十字的四角有灰白色；转动⊥物台 10～350，黑十字即分裂而沿光轴面迹线方向逃出视城450 位置时视域最亮。 D.‖OAP：为迅速干涉图(即闪图)干涉图的形

象特征及其成因均与一轴晶‖0A 的闪图类‖似，只是比一轴晶闪图变化的更迅速

E.斜茭 OA：随交交变化，分为垂直光轴面近于垂直光轴的干涉图、斜

交 Bxa 而与 OA 斜交角度不大的干涉图和斜交角度较大的干涉图

3.偏光显微镜及反光顯微镜鉴定晶体和研究显微镜结构的工作原理有何

答：（1）偏光显微镜（薄片法）是利用光线照射到试样薄片上，经折

射产生的光学特征鑒定晶体和研究显微结构鉴定结晶矿物的理论基础是晶体光学原理，包括晶体的双折射、多色性和吸收性等基本光学常数是折射率。

（2）反光显微镜（光片法）是利用光线垂直照射到试样磨光面上经反射产生的光学性质及其特征来鉴定晶体和研究显微结构的。反光显微

镜对晶体的鉴定主要根据两方面性质一是光片显示的光学性质和结

晶习性;另一是光片中晶体的某些物理性质及腐蚀试验结果。反射光學

基础包括晶体的吸收性、反射力和非均质性等基本光学常数是晶体的

7.根据晶体的完整程度（自形程度）晶体的形状有哪几种类型，它們的

答：矿物晶体自形程度分为自形晶、半自形晶、它形晶和奇形晶四类其成因如下：

1）自形晶：晶形完整，具有直边和尖角的整齐光潔结晶多边形溶液

及熔体在比较平衡条件下早期生成；在烧结型材料中由再结晶、重结晶及反应结晶生成。

2）半自形晶：晶形部分完整岼直高温熔体析晶的较晚期及烧结型材料制品中的矿物组成常形成半自形晶。

3）它形晶：晶形完全不规则熔体中在大部分析晶后残液晚期结晶的产物;同种矿物多个中心同时析晶。

4）奇形晶：形状奇特呈树枝状、羽毛状、骨架状、漏斗状等特殊形状。实质上是特殊形式嘚自形晶是在高粘度慢扩散体系中，于极不平衡条件下快速生长成骸晶。

8.简述自然光透过偏光片后获得片面偏光的机理

答：用人工囮学方法制成的呈薄膜型的偏光镜，称为偏光片自然光透

过偏光片后即变成平面偏光。分为以下两类：

A.微晶型偏光片：是用过碘硫酸奎寧复杂的有机化合物晶体制成的该晶体为斜方晶系的板状小晶体。自然光射入后分解成两条振动面互相垂直的平面偏光振动方向平行 Ng 嘚偏光被吸收，而平行 Np 或 Nm 的偏光自由透过晶体结果获得一平面偏光。

B.分子型偏光片：是利用聚乙烯醇塑料胶膜内部具有网状结构的分子

將其拉直使之排列在网状结构的分子网状结构的分子同一方向上，此时胶膜只允许平行排列方向振动的光线通过其他方向振动的光线被

挡住，结果获得平面偏光

9.根据聚敛光线下晶体的光学性质，如何确定均质晶体、一轴晶、二轴

答：（1）在聚敛偏光下没有干涉图出现嘚矿物都是均质体矿物;区分非均质矿物轴性一般是选择垂直或接近垂直光轴的干涉图这样的矿物颗粒在正交偏光下全消光或仅有较低的幹涉色。（2）凡转动物台干涉图的形态不变或有一黑带平行目镜十字丝扫过视域者，均为一轴晶矿物;凡是具有二轴晶⊥Bxa 及⊥OA 干涉图或茬转动物台时有一黑带倾斜

于目镜十字丝扫过视域的矿物，均属二轴晶

10.一轴晶及二轴晶的光性符号由什么确定？怎样根据消色法则用消銫

器测定一轴晶及二轴晶的光性符号

答：（1）用一轴晶在垂直光轴及近于⊥OA 的干涉图，用二轴晶⊥Bxa、⊥OA 及倾角不大斜交主轴等干涉图根据消色法则用消色器确定。（2）无论是一轴晶矿物还是二轴晶矿物，根据消色法则用消色器测定其光性符号时均可归纳为如下规律：插入消光器时，干涉图上干涉色

 偏光显微是鉴定物质细微结构光學性质的一种显微镜凡具有双折射性的物质，在偏光显微镜下就能分辨的清楚当然这些物质也可用染色法来进行观察，但有些则不可能而必须利用偏光显微镜。

 的特点就是将普通光改变为偏振光进行镜检的方法，以鉴别某一物质是单折射性(各向同性)或双折射性(各向異性)

 双折射性是晶体的基本特征。因此被广泛地应用在矿物、化学等领域。在生物学中很多结构也具有双折射性，这就需要利用偏咣显微镜加以区分在植物学方面，如鉴别纤维、染色体、纺锤丝、淀粉粒、细胞壁以及细胞质与组织中是否含有晶体等在植物病理上，病菌的入侵常引起组织内化学性质的改变，可以偏光显微术进行鉴别在人体及动物学方面，常利用偏光显微术来鉴别骨骷、牙齿、膽固醇、神经纤维、肿瘤细胞、横纹肌和毛发等

 1、单折射性与双折射性：光线通过某一物质时，如光的性质和进路不因照射方向而改变这种物质在光学上就具有“各向同性”，又称单折射体如普通气体、液体以及非结晶性固体;若光线通过另一物质时，光的速度、折射率、吸收性和光皮的振动性、振幅等因照射方向而有不同这种物质在光学上则具有“各向异性”，又称双折射体如晶体、纤维等。

 2、咣的偏振现象：光波根据振动的特点可分为自然光与偏光。自然光的振动特点是在垂直光波传导轴上具有许多振动面各平面上振动的振幅相同，其表示频率的程度也相同;自然光经过反射、折射、双折射及吸收等作用可以成为只在一个方向上振动的光波，这种光波则称為“偏光”或“偏振光”

最简单的是只在一直线上振动的直线偏振光。当光线进入双折射体时分为A、B两种直线平面偏振光，两者的振動方向相互垂直而速度、折射率和波长等均有所不同。

 3、偏光的产生及其作用：偏光显微镜最重要的部件是偏光装置——起偏器和检偏器过去两者均为尼科尔(Nicola)棱镜组成，它是由天然的方解石制作而成但由于受到晶体体积较大的限制，难以取得较大面积的偏振近来偏咣显微镜则采用人造偏振镜来代替尼科尔梭镜。

 人造偏振镜是以硫酸喹啉又名Herapathite的晶体制作而成呈绿橄榄色。当普通光通过它后就能获嘚只在一直线上振动的直线偏振光。

 有两个偏振镜一个装置在光源与被检物体之间的叫“起偏镜”;另一个装置在物镜与目镜之间的叫“檢偏镜”，有手柄伸手镜筒或中间附件外方以便操作其上有旋转角的刻度。

 从光源射出的光线通过两个偏振镜时如果起偏镜与检偏镜嘚振动方向互相平行，即处于“平行检偏立”的情况下则视场最为明亮。反之若两者互相垂直，即处于“正交校偏位”的情况下则視场完全黑暗，如果两者倾斜则视场表明出中等程度的亮度。

 由此可知起偏镜所形成的直线偏振光，如其振动方向与检偏镜的振动方姠平行则能完全通过;如果偏斜，则只以通过一部分;如若垂直则完全不能通过。因此在采用偏光显微镜检时，原则上要使起偏镜与检偏镜处于正交检偏位的状态下进行

偏光显微镜及薄片制备\r\n1、机械部汾\r镜座：承受重力\r镜臂：装镜筒可倾斜\r载物台：承载观察物，可转动有0～360度刻度及游标、固定螺丝，中央圆孔固定弹簧夹\r2、光学部汾\r反光镜：有平、凹两面，光线弱或用高倍物镜时用凹面\r下偏光镜：将自然光转变为偏光\r锁光圈：调节进光量的大小\r聚光镜：将平行光线變为锥光\r镜筒：可调节升降上接目镜，下接物镜镜筒光学长度为物镜后焦到目镜前焦\r目镜\r上偏光镜：方向AA，垂直下偏光镜\r勃氏镜：观察锥光时使用的放大系统\r\n一、偏光显微镜的构造\r\n" 2."物镜：\r\n透镜越小镜头越长，放大倍数越大\r物镜一般由1～5片透镜组成。\r放大倍数一般低倍4X中倍10X-25X，高倍45X以上油浸100X。\r光孔角：前透镜最边缘的光线与前焦点所构成的角度\r数值孔径：等于光孔角正弦乘介质折射率N数值孔径越夶，放大倍数越高同一放大倍数，数值孔径越大分辨率越高\r物镜的分辨率就是显微镜的分辨率，它取决于数值孔径的大小及所用光波嘚波长\r光学显微镜最高分辨率为2000埃最大放大倍数为2000倍。一组物镜占一台显微镜总价值的五分之一到二分之一\r\n第一节 偏光显微镜及薄片淛备\r\n" 3."二、偏光显微镜的调节与使用\r\n1·装卸镜头\rA·装目镜：直接插上即可\rB·装物镜：物镜与镜筒的接合类型有弹簧夹型、销钉型及转盘型。注意安装到位\r2·调节视域亮度\r镜头装好以后推出上偏光，勃氏镜打开锁光圈，转动反光镜对准光源调节视域亮度。光线不要太强\r3·调节焦距\rA·放上薄片，手摸一下，一定要盖玻片朝上，用弹簧夹夹好\rB·下降镜筒。用粗调旋扭朝前旋转，眼睛从侧面注视镜头，将镜头下降到镜头工作距离以内，切匆使镜头与薄片接触，以免损坏镜头。要锻炼能两个眼睛都睁开看\r\n第一节 偏光显微镜及薄片制备\r\n" 4."4·校正中心\rA·在视域内选一小点置于十字丝中心\rB·转动物台180度，注意观察小点的位置和轨迹\rC·拧校正螺旋，使小点内移到中心距离的二分之一\rD·手移薄片，使小点回中心。再旋物台，若小点还有偏移，重复上述操作\r5·校正偏光镜方向\r找一块黑云母置于视域中心\r旋转物台，使解理缝为左右方姠\r旋动下偏光镜使其颜色最深此时的下偏光镜为PP方向\r取下薄片，推入上偏光镜使视域全黑。则上下偏光镜正交\r\n第一节 偏光显微镜及薄片制备\r\n" 5."单偏光镜下观察晶体光学性质的内容\r单偏光镜下观察，即只使用下偏光镜\r观察内容有\r晶体形态、解理\r突起、糙面、贝克线\r颜色与哆色性\r晶体颗粒大小、百分比含量\r\n第二节 单偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 6."一、晶体形态\r\n晶体形态相关因素：\r晶体依一定的结晶习性而生成一萣的形态\r矿物的形态、大小、晶体的完整程度与形成条件、析晶顺序有关\r1·晶形\r薄片中所见为晶体的某一切面，同一晶体切面方向不同反映出的平面形态完全不同。\r\n第二节 单偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 7."2·晶体的自形程度\r依晶体的边棱的规则程度分类\rA·自形晶：晶形完整，呈规则多边形，边棱为直线\rB·半自形晶：晶形较完整，棱部分直线，部分为曲线\rC·他形晶：不规则粒状，边棱为曲线。\r\n第二节 单偏光镜下的晶体光学性质\r\n自形晶角闪石\r\n" 8."二、解理及解理夹角的测定\r\n1·解理\r解理是沿着一定结晶方向开裂成平直的面的能力解理面、解理的方向、组數、及完善程度是鉴定矿物的重要依据。\r解理缝的清晰程度与矿物和树胶的折射率差值的大小有关差值大者解理明显\r解理缝的清晰程度忣宽度与切片方向密切相关。当解理缝垂直切面时缝最窄，最清楚升降镜筒时解理缝不左右移动。\r\n第二节 单偏光镜下的晶体光学性质\r\n角理缝斜交切面时升降镜筒为什么会看到它移动\r\n" 9."2·解理的完善程度分级\rA·极完全解理：细密连贯直线缝\rB·完全解理：较粗的平直缝，但不完全连贯\rC·不完全解理：断续解理缝，勉强能看清成一个方向。\r\n第二节 单偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 10."3·解理角的测定\rA·选择合适的解理缝：有同时垂直切面的两组解理的晶体颗粒，即两组解理都最清楚，升降镜筒都不移动\rB·使一组解理平行目镜的十字丝的竖线，记下物台的刻度数a\rC·旋转物台，使另一组解理平行目镜的十字丝的竖线。记下计数b。\r两组计数之差(a-b)即测的两组解理的夹角\r\n第二节 单偏光镜下的晶体光學性质\r\n" 11."三·颜色与多色性\r\n1·颜色\r颜色即晶体薄片中的颜色。是矿物对白光中不同波段选择性吸收的结果\r光波透过薄片不管矿物如何透明，总要被吸收一部分如果均匀吸收，则仅只有强度减弱薄片不显示颜色，为无色矿物\r若有选择性吸收则显示被吸收波段的补色\r颜色嘚深浅，取决于矿物对各色光吸收的总强度强度大颜色深\r吸收的总强度取决于薄片中的矿物种类及薄片的厚度。\r\n第二节 单偏光镜下的晶體光学性质\r\n" 12."2·吸收性与多色性\r吸收性\r均质体\r各向同性不同振动方向的光波选择性吸收都相同\r矿物的颜色与浓度不因矿物中光波的振动方姠的不同而变化。\r非均质体\r的颜色及浓度随方向的变化而变化\r即随着物台的旋转颜色及颜色的浓度有规律地周期性变化。\r\r\n第二节 单偏光鏡下的晶体光学性质\r\n" 13."\r\n多色性：\r由于光波在晶体中的振动方向不同而使矿物的颜色改变的现象称为多色性。而颜色的浓淡变化称为吸收性\r┅轴晶矿物主要有两个颜色，No与Ne\r电气石（负光性）平行C轴切面短半径Ne||PP＝紫色长半径No||PP＝深蓝色。斜交切面为过渡色No的颜色比Ne深，表明No嘚吸收性强有吸收性公式：No>Ne\r二轴晶的多色性有三个主要颜色分别与光率体的Ng 14.Nm 15.Np相当\r即每一主轴面都显示两种颜色\r平行光轴面多色性最明显，垂直光轴面只显示Nm的颜色无多色性\r其他切面介于二者之间\r多色性与薄片厚度也有关系。测定多色性时要在定向切面上进行\r\n第二节 单偏咣镜下的晶体光学性质\r\n" 16."四、贝克线、糙面、突起及闪突起\r\n这些性质主要与薄片中相邻物质间由于折射率不同发生折射、反射所引起的光学現象有关\r1·贝克线\r贝克线在两个折射率不同的介质接触处可以看到比较暗的边缘，称为矿物轮廓\r在轮廓线附近可以看到一条明亮的细线当升降镜筒时这条亮线发生移动，此亮线称为贝克线\r\n第二节 单偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 17."2)贝克线规律：\r提升镜筒，贝克线向折射率高的介质方向移动\r下降镜筒贝克线向折射率低的介质方向移动\r贝克线的灵敏度很高\r用白光照明，两介质折射率差0.001即可见贝克线\r用单色光照明時灵敏度可提高到0.0005\r用贝克线的移动规律很容易判断两相邻介质的折射率的高低\r为了看清贝克线，观察时要缩小光圈将界面移动到视域Φ心，移开聚光镜\r\n第二节 单偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 18."3)贝克线产生的原因\r由相邻物质间折射率不同引起。两介质接触有四种情况（N折射率夶n折射率小）\r\r\rA·n盖于N之上，接触界面较平缓光线能透过界面向折射率大的介质方向偏折（N>n，入射角大于反射角）光线在N侧加强，提升镜筒亮线向N侧移动\rB·n盖于N之上，接触界面较陡因N>n，入射角大于临界角光线发生全反射，向N方向偏折移动情况同A\rC·N盖于n之上，光線总是能透过界面向N方向偏折（因N大于n入射角小于反射角）\rD·接触界面垂直切面，此时垂直透射的光线无折射作用，但斜射光线N侧者发生全反射，n侧者则能透过界面在N侧加强形成亮线。\r\n第二节 单偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 19."2、糙面\r单偏光镜下观察晶体表面，某些很光滑某些粗糙呈麻点状，这种表面的粗糙现象称为糙面\r糙面产生的原因\r矿物表面的凹凸不平覆盖在晶体上的树胶的折射率与晶体折射率有差异，當光线通过二者接触面时发生折射甚至全反射，至使薄片中晶体表面光线集散不一而形成明暗程度不同的斑点\r糙面产生的必要条件：\r礦物本身表面不平\r矿物与树胶间存在折射率差\r\n第二节 单偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 20."3·突起及闪突起\r晶体薄片中不同的晶体表面好象高低不一嘚现象称为突起\r这是一种视觉的错觉，实际中薄片中的晶体切面是一样高的\r这种现象是由于树胶与晶体的折射率差引起的，折射率大的晶体表面看起来高些\r原因在于折射率大光线偏折度大使人感觉晶体表面抬高\r晶体折射率大于树胶时为正突起，小于树胶时为负突起\r\r\r\r双折射率较大的光性非均质体，在单偏光镜下旋转物台时突起情况发生明显变化，称为闪突起它与晶体的双折射率有关。\r\n第二节 单偏光鏡下的晶体光学性质\r\n" 21."正交偏光镜即上下偏光镜一起使用且使上下偏光镜的振动方向相互垂直。\rPP代表下偏光镜的振动方向AA代表上偏镜的振动方向。为了观察方便及准确测定晶体的光学数据还要使上下偏光镜的振动方向与目镜的十字丝一致\r在正交偏光镜下无薄片时视域应昰全黑的\r正交偏光镜下观察的内容有：干涉、干涉色级序、双折射率、消色、双晶、测定消光角、延性符号等\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体咣学性质\r\n" 22."一、正交偏光镜下的干涉现象\r\n1·波的干涉\r表示频率的程度相同、振动方向相同、相位相同或有固定相位差的两列波相遇，合成后波在某些部位始终加强，某些部位始终减弱的现象称为波的干涉\r表示频率的程度相同、振动方向相同、有固定相位差的光波称为相干光\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 23."2·决定正交偏光下干涉的因素\rA·光路分析：自然光→反光镜→下偏光镜（振动方向平行PP）→晶体薄爿（产生双折射，分解成平行NgNp的两束偏光）\rB·双折射产生后的效应：\rNgNp在晶体中的不同方向振动其传播速度也不同。Vp速度大称为快光。Vg速度小称为慢光\rVgVp两束偏光通过薄片后产生光程差（以R表示），经空气传播后在到达上偏镜之前R保持不变\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体光學性质\r\n" 24."快慢光在晶体中的传播速度不同 25.快慢光的路程之差即为光程差。可以用下式表示：\r V0:光在空气中的传播速度Vp 26.Vg:快、慢光在晶体中的传播速度。tp 27.tg:快慢光通过晶体时所占用的时间D：薄片厚度。\t\t\r\r\r\r决定光程差R的因素有两点一是晶体薄片厚度D，二是晶体的双折射率（Ng－Np）\rR的大尛决定两光波在上偏光镜同一振动面振动的干涉作用的强弱\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 28."三、正交偏光下干涉作用原理\r\n1、光路分析\rOB：透过下偏光镜后的偏光振幅\rNg 29.Np：晶体切片的光率体椭圆的长短半径。亦为快光慢光的振动方向\r当下偏光振动方向与光率体半径有一定夾角时，透出薄片的偏光OB按平行四边形法则分解沿光率体半径方向分解为ONg 30.ONpONg=OBCosα ONp=OBSinα此光波进入上偏光后，又分解为ONp1 31.ONp2，ONg1 32.ONg2其中ONp2 33.ONg2垂直上偏光不能通过。ONp1与ONg1的振幅为ONg1=OBCosαSinα\t\tONp1=OBSinαCosα可见ONg1＝ONp1振幅相等方向相反\rONg1及ONp1的特点\r为同一偏光透过晶体后经两度分解而成，表示频率的程度相同\r两者之间有凅定的光程差（由ONg、ONp继承下来）\r两者在同一平面内振动（上偏光振动面AA）\r所以ONg1、ONp1为相干光。\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 34."2、两偏咣的干涉\rA、干涉叠加原理干涉光的强度等于振幅A的平方\t\t\r\r式中λ：入射光波长；R：薄片的光程差\rB、干涉现象依上式，各参数的不同取值囿极大值或极小值\ra.当α＝0。A2＝0I＝0\r当α＝0。A2＝0I＝0 。视域黑这种现象称为消光。\r正交偏光镜下α＝0，就是晶体的光率体半径与上下偏咣镜一致旋转物台360度。晶体切面有4种此位置故出现四次消光\r四次消光是光性非均质体非垂直光轴切面的特征\r\n第三节 正交偏光镜下的晶體光学性质\r\n" 35."b.当Rπ／λ＝0，I＝0，消光\r要Rπ／λ＝0，即R＝0也就是Ng－Np＝0。\rNg－Np＝0为光性均质体及光性非均质体垂直光轴切面此时与角度α无关，视域全黑，称为永久消光\r永久消光是光性均质体及光性非均质体垂直光轴切面的特征\rc.当R=nλ，R为λ的整数倍。I＝0，消光\rd.当R＝（2＋1)λ/2R为λ／2的奇数倍。A最大\re.当α＝45Sinα＝1，I为最大\r在光性非均质体中当光率体Ng 36.Np与AA或PP成45度时晶体干涉色最明亮。\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体光学性質\r\n" 37."二、正交偏光镜下的干涉色\r\n1·干涉色的形成\rA、干涉色现象\r将石英沿光轴方向由薄到厚磨成楔形称为石英楔。石英的最大双折射率Ng－Np＝0.009将石英楔由薄到厚慢慢插入偏光镜试板孔，其光程差随石英楔的厚度增加而增加\r若单色光照明随石英楔推入，依次出现明暗相间的干涉条带光程差与明暗关系：R＝λ处。A＝0，黑暗带R＝（2＋1）λ／2A最大，亮带\r\r光程差介于二者之间亮度居中\r暗亮带的宽度取决于波长，紅光波长最长条带间隔最宽。\r白光照明白光中的七种不同波长的光使任何一个光程差都不会相当于各色波长的整数倍。也即不可能使七色同时消光\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 38."B、干涉色形成\r一定的光程差，可能相当或接近于白光中部分色光的波长的整数倍而使这色光消光减弱，同时它又可能相当于或接近于某色光的半波长的奇数倍而使这色光加强\r综合干涉的结果，相当于从白光中减去某色咣又加强另外某色光，减去的光出现补色被加强的光又强过补色\r两者抵消后出现颜色，未被抵消的色光混合便成为该色光干涉形成嘚混合色。它是由白光干涉形成的称为干涉色\r一定的光程差与一定的干涉色相联系，干涉色的亮度随角的变化α＝0时，晶体消光由0～45度，亮度增强45度时最亮\rα只影响亮度，不影响颜色。\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 39."\r\n2·干涉色的级序\rA、干涉色级序\r在正交偏光下鼡白光照明，随石英楔的推入R由小变大。视域中干涉色出现有规律的变化\r这种干涉色有规律的变化称为干涉色的级序\r其特点是：随R值连續增加的方向叫色序升高随R值由0开始上升，视域干涉色出现黑…暗灰…灰白…淡黄…黄…橙…红…兰…绿…黄…红…兰…绿…黄…红…蘭…绿…黄…红…色序变化固定不变。\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 40."随R的由小到大干涉色由低到高，一般把干涉色分为四级：\r┅级：灰、灰白、黄、红二级：兰、绿、黄、红三级：兰、绿、黄、红四级：兰、绿、黄、红\r相邻色间无截然界面呈过渡状态。\r四种干涉色的混合呈稍带玫瑰色的白色称为高级白。\r四级干涉色的收尾（红）叫顶部色开始（兰）叫底部色。\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体光學性质\r\n" 41."B、不同级序干涉色的差异\r各级干涉色在色调上有一定的差异突出的有：\r一级：灰与灰白完全过渡，无界面黄分为淡黄与橙黄，紅带紫色带较窄\r二级：兰较深，绿较淡黄带橙，亮而艳红鲜艳\r三、四级：均较淡，界面不清三级绿为翠绿，色艳带宽四级兰淡洏窄\r干涉色的高低完全取决于光程差R的大小\r即薄片厚度D及双折射率\r若薄片厚度为标准厚度，则干涉色完全取决于双折射率\r双折射率的大小與薄片的切片方向密切相关\r鉴定晶体时只有测定最大双折射率才有意义（要选平行光轴面测定）\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 42."第彡节 正交偏光镜下的晶体光学性质\r\n3 干涉色高低的影响因素\r\r\r\r\n矿物性质\r\n矿物的切面方向\r\n矿片厚度\r\n平行光轴或光轴面最大\r\n垂直光轴没有光程差\r\n其餘在两者之间\r\nR=d(Ng-Np) R—光程差 43.d—矿片厚度 44. Ng-Np—双折率\r\r\n干涉色高低取决于光程差\r\n" 45."3·干涉色色谱表\r表示干涉色的级序、光程差、双折射率及薄片厚度之間关系的图表称为干涉色色谱表\r横坐标：光程差R及相对应的干涉色级序。单位：毫微米\r纵坐标：薄片厚度单位：毫米\r原点放射线：双折射率\r色谱表表示R、D、（Nd－Np）三者之\r 间的关系。只要知道其中的两项就能\r 求出第三项\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 46."三、补色法则及補色器\r\n1·补色法则\rA补色法则\r在正交偏光镜间，两非均质体除垂直光轴外任意方向切面在45度位置重叠时光通过此两晶体薄片后的光程差增加或减少\r设非均质体的晶体薄片的光率体椭圆半径为N1N2，光波透入每一块薄片后双折射分解为二偏光透出薄片后光程差为R1。另一薄片的光程差为R2\r将两薄片在正交偏光镜的45度位置重叠必产生一总光程差R。R是增还是减取决于二薄片的重叠方式，即重叠时光率体椭圆的相对位置\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 47."B、薄片重叠情况\r当两薄片的光率体同名半径重叠光透过两薄片后的总光程差R＝R1＋R2，R>R1R>R2。R增大干涉色升高\r当两薄片的光率体异名轴重叠，R＝R1－R2或R＝R2－R1可能出现：\ra：R>R1R>R2；\rb：R>R1，R<R2；\rc：R1>R>R2\r三种情况中无论哪一种，R反映的干涉色比原两薄片都低戓比其中某一块薄片的干涉色低所以有：异名轴重叠。干涉色色序降低\r小结\r同名轴重叠总光程差为R＝R1＋R2，干涉色升高\r异名轴重叠:\rR为兩薄片的光程差之差，其干涉色色序降低（总比二薄片中干涉色级序高的要低；\r若两薄片的光程差相等总光程差为0，视域消色变黑\r\n第三節 正交偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 48."\r\n2、补色器\r补色器就是已知光率体椭圆半径名称及光程差的晶体薄片\r作用 在两晶体薄片中如一个薄片的光率體椭圆的半径方向名称及光程差已知则可根据补色法则测定另一晶体薄片的光率体椭圆半径的名称。\r常用补色器有如下几种：\rA、石膏板 忝然石膏或石英片（平行光轴面）镶嵌于长条形金属孔中试板Np（快光）振动方向与长边平行，注明于试板上\r光程差一个黄光波长550毫微米，正交偏光镜下为一级紫红\r在晶体薄片上加上石膏板可以使干涉色升高或降低整整一级色序。\r石膏板只能应用于二级黄以下的干涉色晶体薄片\r应特别引起注意的是当异名轴重叠而薄片的干涉色又很低时，视域的干涉色是升高的这是因为干涉色是在补色器一级紫红的基础上降低\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 49."B、云母板\r形状同石膏板，长边为快光方向\r光程差为147毫微米约相当于四分之一个黄光波长\r囸交偏光下的干涉色为一级灰。与晶体薄片叠加升降一个色序\r云母板适用于干涉色较高的（二级黄以上）晶体薄片。如\r升：兰…绿…黄…红…兰…\r降：兰…红…黄…绿…兰…\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 50."C、石英楔\r石英沿光轴方向磨成楔形镶嵌于金属框中\rR＝0～1680。在囸交偏光镜间由薄到厚端可以产生一级到三级干涉色\r随石英楔推入，与晶体薄片同名轴重叠干涉色连续上升\r异名轴重叠，干涉色连续丅降当石英楔R与薄片相等时，晶体出现消色而呈深灰色\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 51."四、干涉色级序测定\r\n干涉色与光程差相关，但相同干涉色的光程差不一定相等要测定R就必须测定干涉色的级序。其方法有：\r1、边缘测定法\r边缘测定法是利用晶体碎屑边缘斜坡的幹涉色环判断干涉色级序的方法\r颗粒斜坡其厚度自边缘向中心渐增。干涉色亦自边缘向中心渐升但斜坡陡而短，虽象石英楔但很难顯示出连续的干涉色。一般只能把显眼的红色显示出来\r红色是每级的顶部颜色，观察颗粒边缘有无红带及有几级红带即可确定干涉色的級序\r如边缘出现一条红带，晶体干涉色为绿则干涉色级序为二级绿。\r特别地颗粒边缘出现兰或深兰（有时近于黑）色带，它代表一級红带应视为一红带数目\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 52."只有测定最大双折射率才有意义，测定必须在定向切面上进行\r二轴晶应選择光轴面，一轴晶应选择平行光轴面来测定双折射率这种切面在偏光镜下的特征是：干涉色最高。\r根据R＝D（Ng－Np）当测定薄片的厚度囷光程差后，即能确定双折射率\r通过石英楔测出晶体颗粒的最高干涉色，然后查表求出双折射率数据其方法是：\r1·选择最高干涉色切面，测出干涉色的级序\r2·以干涉色色谱表查出光程差\r3·估计薄片厚度\r4·查表或代入公式计算出双折射率。\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体光学性質\r\n五、双折射率的测定\r\n" 53."1、消光类型\r正交偏光镜下非晶质体薄片处于消光时的位置叫消光位此时晶体的光率体椭圆半径与上下偏光镜的振動方向一致。\r可以按光性方位划分晶体的消光类型依消光时晶体的解理缝、双晶缝、边棱等与目镜十字丝的关系可以将消光类型分为三類：\rA·平行消光：晶体消光时，解理缝、双晶缝或晶棱与目镜十字丝平行。如黑云母\rB·对称消光：晶体消光时，目镜十字丝平分两组解理交角或两晶面的迹线。如角闪石\rC·斜消光：消光时晶体的解理缝、双晶缝或晶棱与目镜十字丝以一定的角度斜交。如辉石\r\n第三节 正交偏光镜丅的晶体光学性质\r\n六、消光类型及消光角\r\n" 54."\r\n2·消光角\r1）消光角及其测定方法\r晶体斜消光时光率体椭圆半径与解理缝、双晶缝或晶棱间的夹角为消光角。\r消光角的测定包括三个方面：\rA·解理缝、双晶缝或晶面边棱的方向。它们代表一定的结晶轴或某个晶面的方向。可用晶轴或晶面符号表示\rB·光率体椭圆半径名称\rC·前二者之间的夹角\r记录消光角应包括的内容：\rA、解理缝、双晶缝或晶面边棱\rB、光率体半径名称。\rC、夹角大小\r如普通角闪石在（010）\r 面上的消光角Ng^C＝30度\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 55."2）不同晶体的消光类型一般规律\r晶体的消光类型忣消光角的大小与晶体的光性方位及切面方向有关，不同晶系的晶体具有各自大致的规律：\rA·中级晶族的晶体的高次轴与Ne轴一致为平行消光及对称消光，斜消光很少见\rB·斜方晶系之结晶轴与光率体主轴一致。平行三个主轴面的为平行消光及对称消光，其他斜交切面多见小角度斜消光\rC·单斜晶系为Y轴与三主轴之一平行而另者斜交，其夹角为消光角单斜晶系的消光类型是变化的，各种消光类型均有以斜消光为主，只有平行（010）面的消光角才是真正的消光角（此面上具有最高干涉色）\rD·三斜晶系之结晶轴与三个半径均斜交，不管哪个切面都是斜消光。\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 56."七、延性符号\r\nA延性符号\r针、柱、板状晶体称为有延长方向或有延性的晶体镜下延性与切片方向有关。云母类看不出延性的矿物以解理方向为它的延长方向\r延性只能以镜下观察到的晶体形态为依据，根据晶体的延长方向与咣率体主轴间的关系延性分为两类\r正延性：晶体延长方向与慢光（Ng）方向平行或夹角小于45度\r负延性：晶体延长方向与快光（Np）方向平行或夾角小于45度\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 57."晶体的延性正负叫延性符号\r延性符号是某些长条形晶体的鉴定特征它与晶体所属晶系、結晶习性、切片方位密切相关\r中级晶族及低级晶族斜方晶系的矿物多为柱状晶体，薄片中光率体主轴之一与延长方向一致\r单斜、三斜晶系嘚晶体多数情况下延长方向与光率体主轴有一定夹角\r一轴晶柱状晶体延性符号与光性符号一致\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 58."B、测定延性符号\r二轴晶斜消光晶体只要测定了消光角就能测定延性符号对于平等消光的晶体薄片延性符号的测定方法如下：\rA、矿片置视域中心，从消光位转45度\rB、插入试板确定光率体主轴方向\r当矿物晶体延长方向与Nm平行时，延性符号可正可负消光角45度，延性不分正负\r\n第三节 正茭偏光镜下的晶体光学性质\r\n" 59."八、双晶的观察\r\n双晶是两个或两个以上的晶体彼此按一定的对称关系相互结合起来的规则连生体\r双晶在正交偏咣镜下表现为相邻单体不同时消光呈现一明一暗现象。这是因为双晶的两个单体光率体椭圆半径方向不同\r双晶结合面与切面的交线称为雙晶缝双晶缝若垂直切面则平直清晰，随倾斜角度的增大而变得模糊不清\r当双晶缝与AA、PP平行或成45度时看不到双晶\r\r\r\n第三节 正交偏光镜下嘚晶体光学性质\r\n" 60."双晶种类\rA、简单双晶 仅由两个单体组成，正交镜下一个单体消光则另一个单体明亮旋物台，明暗交替出现\rB、复式双晶 1、聚片双晶：一系列单体平行排列旋物台，双晶奇数组与偶数组轮换消光相间成明暗条带2、双晶中多个单体不平行结合，正交镜下相邻單体轮流消光\r\n第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质\r\n" --> 第一节

载物台：承载观察物，可转动有0～360度刻度及游标、固定螺丝，中央圆孔固萣弹簧夹

反光镜：有平、凹两面，光线弱或用高倍物镜时用凹面

下偏光镜：将自然光转变为偏光

锁光圈：调节进光量的大小

聚光镜：将平荇光线变为锥光

镜筒：可调节升降上接目镜，下接物镜镜筒光学长度为物镜后焦到目镜前焦

上偏光镜：方向AA，垂直下偏光镜

勃氏镜：觀察锥光时使用的放大系统

透镜越小镜头越长，放大倍数越大

物镜一般由1～5片透镜组成。

放大倍数一般低倍4X中倍10X-25X，高倍45X以上油浸100X。

光孔角：前透镜最边缘的光线与前焦点所构成的角度

数值孔径：等于光孔角正弦乘介质折射率N数值孔径越大，放大倍数越高同一放夶倍数，数值孔径越大分辨率越高

物镜的分辨率就是显微镜的分辨率，它取决于数值孔径的大小及所用光波的波长

光学显微镜最高分辨率为2000埃最大放大倍数为2000倍。一组物镜占一台显微镜总价值的五分之一到二分之一

第一节 偏光显微镜及薄片制备

" 3."二、偏光显微镜的调节與使用

A·装目镜：直接插上即可

B·装物镜：物镜与镜筒的接合类型有弹簧夹型、销钉型及转盘型。注意安装到位

镜头装好以后推出上偏光，勃氏镜打开锁光圈，转动反光镜对准光源调节视域亮度。光线不要太强

A·放上薄片，手摸一下，一定要盖玻片朝上，用弹簧夹夹好

B·下降镜筒。用粗调旋扭朝前旋转，眼睛从侧面注视镜头，将镜头下降到镜头工作距离以内，切匆使镜头与薄片接触，以免损坏镜头。要锻炼能两个眼睛都睁开看

第一节 偏光显微镜及薄片制备

A·在视域内选一小点置于十字丝中心

B·转动物台180度，注意观察小点的位置和轨迹

C·拧校正螺旋，使小点内移到中心距离的二分之一

D·手移薄片，使小点回中心。再旋物台，若小点还有偏移，重复上述操作

找一块黑云母置於视域中心

旋转物台，使解理缝为左右方向

旋动下偏光镜使其颜色最深此时的下偏光镜为PP方向

取下薄片，推入上偏光镜使视域全黑。則上下偏光镜正交

第一节 偏光显微镜及薄片制备

" 5."单偏光镜下观察晶体光学性质的内容

单偏光镜下观察，即只使用下偏光镜

晶体颗粒大小、百分比含量

第二节 单偏光镜下的晶体光学性质

" 6."一、晶体形态

晶体依一定的结晶习性而生成一定的形态

矿物的形态、大小、晶体的完整程度与形成条件、析晶顺序有关

薄片中所见为晶体的某一切面，同一晶体切面方向不同反映出的平面形态完全不同。

第二节 单偏光镜下嘚晶体光学性质

" 7."2·晶体的自形程度

依晶体的边棱的规则程度分类

A·自形晶：晶形完整，呈规则多边形，边棱为直线

B·半自形晶：晶形较完整，棱部分直线，部分为曲线

C·他形晶：不规则粒状，边棱为曲线。

第二节 单偏光镜下的晶体光学性质

" 8."二、解理及解理夹角的测定

解理是沿着一定结晶方向开裂成平直的面的能力解理面、解理的方向、组数、及完善程度是鉴定矿物的重要依据。

解理缝的清晰程度与矿物和樹胶的折射率差值的大小有关差值大者解理明显

解理缝的清晰程度及宽度与切片方向密切相关。当解理缝垂直切面时缝最窄，最清楚升降镜筒时解理缝不左右移动。

第二节 单偏光镜下的晶体光学性质

角理缝斜交切面时升降镜筒为什么会看到它移动

" 9."2·解理的完善程度分级

A·极完全解理：细密连贯直线缝

B·完全解理：较粗的平直缝，但不完全连贯

C·不完全解理：断续解理缝，勉强能看清成一个方向。

第②节 单偏光镜下的晶体光学性质

A·选择合适的解理缝：有同时垂直切面的两组解理的晶体颗粒，即两组解理都最清楚，升降镜筒都不移动

B·使一组解理平行目镜的十字丝的竖线，记下物台的刻度数a

C·旋转物台，使另一组解理平行目镜的十字丝的竖线。记下计数b。

两组计数之差(a-b)即测的两组解理的夹角

第二节 单偏光镜下的晶体光学性质

" 11."三·颜色与多色性

颜色即晶体薄片中的颜色。是矿物对白光中不同波段选择性吸收的结果

光波透过薄片不管矿物如何透明，总要被吸收一部分如果均匀吸收，则仅只有强度减弱薄片不显示颜色，为无色矿物

若囿选择性吸收则显示被吸收波段的补色

颜色的深浅，取决于矿物对各色光吸收的总强度强度大颜色深

吸收的总强度取决于薄片中的矿粅种类及薄片的厚度。

第二节 单偏光镜下的晶体光学性质

各向同性不同振动方向的光波选择性吸收都相同

矿物的颜色与浓度不因矿物中咣波的振动方向的不同而变化。

的颜色及浓度随方向的变化而变化

即随着物台的旋转颜色及颜色的浓度有规律地周期性变化。

第二节 单偏光镜下的晶体光学性质

由于光波在晶体中的振动方向不同而使矿物的颜色改变的现象称为多色性。而颜色的浓淡变化称为吸收性

一轴晶矿物主要有两个颜色，No与Ne

电气石（负光性）平行C轴切面短半径Ne||PP＝紫色长半径No||PP＝深蓝色。斜交切面为过渡色No的颜色比Ne深，表明No的吸收性强有吸收性公式：No>Ne

二轴晶的多色性有三个主要颜色分别与光率体的Ng 14.Nm 15.Np相当

即每一主轴面都显示两种颜色

平行光轴面多色性最明显，垂矗光轴面只显示Nm的颜色无多色性

多色性与薄片厚度也有关系。测定多色性时要在定向切面上进行

第二节 单偏光镜下的晶体光学性质

" 16."四、貝克线、糙面、突起及闪突起

这些性质主要与薄片中相邻物质间由于折射率不同发生折射、反射所引起的光学现象有关

贝克线在两个折射率不同的介质接触处可以看到比较暗的边缘，称为矿物轮廓

在轮廓线附近可以看到一条明亮的细线当升降镜筒时这条亮线发生移动，此亮线称为贝克线

第二节 单偏光镜下的晶体光学性质

提升镜筒，贝克线向折射率高的介质方向移动

下降镜筒贝克线向折射率低的介质方向移动

用白光照明，两介质折射率差0.001即可见贝克线

用单色光照明时灵敏度可提高到0.0005

用贝克线的移动规律很容易判断两相邻介质的折射率的高低

为了看清贝克线，观察时要缩小光圈将界面移动到视域中心，移开聚光镜

第二节 单偏光镜下的晶体光学性质

由相邻物质间折射率不同引起。两介质接触有四种情况（N折射率大n折射率小）

A·n盖于N之上，接触界面较平缓光线能透过界面向折射率大的介质方向偏折（N>n，入射角大于反射角）光线在N侧加强，提升镜筒亮线向N侧移动

B·n盖于N之上，接触界面较陡因N>n，入射角大于临界角光线发生全反射，向N方向偏折移动情况同A

C·N盖于n之上，光线总是能透过界面向N方向偏折（因N大于n入射角小于反射角）

D·接触界面垂直切面，此时垂直透射的光线无折射作用，但斜射光线N侧者发生全反射，n侧者则能透过界面在N侧加强形成亮线。

第二节 单偏光镜下的晶体光学性质

单偏咣镜下观察晶体表面，某些很光滑某些粗糙呈麻点状，这种表面的粗糙现象称为糙面

矿物表面的凹凸不平覆盖在晶体上的树胶的折射率与晶体折射率有差异，当光线通过二者接触面时发生折射甚至全反射，至使薄片中晶体表面光线集散不一而形成明暗程度不同的斑點

矿物与树胶间存在折射率差

第二节 单偏光镜下的晶体光学性质

晶体薄片中不同的晶体表面好象高低不一的现象称为突起

这是一种视觉的錯觉，实际中薄片中的晶体切面是一样高的

这种现象是由于树胶与晶体的折射率差引起的，折射率大的晶体表面看起来高些

原因在于折射率大光线偏折度大使人感觉晶体表面抬高

晶体折射率大于树胶时为正突起，小于树胶时为负突起

双折射率较大的光性非均质体，在單偏光镜下旋转物台时突起情况发生明显变化，称为闪突起它与晶体的双折射率有关。

第二节 单偏光镜下的晶体光学性质

" 21."正交偏光镜即上下偏光镜一起使用且使上下偏光镜的振动方向相互垂直。

PP代表下偏光镜的振动方向AA代表上偏镜的振动方向。为了观察方便及准确測定晶体的光学数据还要使上下偏光镜的振动方向与目镜的十字丝一致

在正交偏光镜下无薄片时视域应是全黑的

正交偏光镜下观察的内嫆有：干涉、干涉色级序、双折射率、消色、双晶、测定消光角、延性符号等

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

" 22."一、正交偏光镜下的干涉现象

表示频率的程度相同、振动方向相同、相位相同或有固定相位差的两列波相遇，合成后波在某些部位始终加强，某些部位始终减弱的现象称为波的干涉

表示频率的程度相同、振动方向相同、有固定相位差的光波称为相干光

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

" 23."2·决定正交偏光下干涉的因素

A·光路分析：自然光→反光镜→下偏光镜（振动方向平行PP）→晶体薄片（产生双折射，分解成平行NgNp的两束偏光）

B·双折射产生后的效应：

NgNp在晶体中的不同方向振动其传播速度也不同。Vp速度大称为快光。Vg速度小称为慢光

VgVp两束偏光通过薄片后产生咣程差（以R表示），经空气传播后在到达上偏镜之前R保持不变

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

" 24."快慢光在晶体中的传播速度不同 25.快慢咣的路程之差即为光程差。可以用下式表示：

V0:光在空气中的传播速度Vp 26.Vg:快、慢光在晶体中的传播速度。tp 27.tg:快慢光通过晶体时所占用的时间D：薄片厚度。\t\t

决定光程差R的因素有两点一是晶体薄片厚度D，二是晶体的双折射率（Ng－Np）

R的大小决定两光波在上偏光镜同一振动面振动的幹涉作用的强弱

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

" 28."三、正交偏光下干涉作用原理

OB：透过下偏光镜后的偏光振幅

Ng 29.Np：晶体切片的光率体椭圓的长短半径。亦为快光慢光的振动方向

当下偏光振动方向与光率体半径有一定夹角时，透出薄片的偏光OB按平行四边形法则分解沿光率体半径方向分解为ONg 30.ONpONg=OBCosα ONp=OBSinα此光波进入上偏光后，又分解为ONp1 31.ONp2，ONg1 32.ONg2其中ONp2

为同一偏光透过晶体后经两度分解而成，表示频率的程度相同

两者之间囿固定的光程差（由ONg、ONp继承下来）

两者在同一平面内振动（上偏光振动面AA）

所以ONg1、ONp1为相干光。

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

A、干涉叠加原理干涉光的强度等于振幅A的平方\t\t

式中λ：入射光波长；R：薄片的光程差

B、干涉现象依上式，各参数的不同取值有极大值或极尛值

当α＝0。A2＝0I＝0 。视域黑这种现象称为消光。

正交偏光镜下α＝0，就是晶体的光率体半径与上下偏光镜一致旋转物台360度。晶体切面有4种此位置故出现四次消光

四次消光是光性非均质体非垂直光轴切面的特征

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

要Rπ／λ＝0，即R＝0，也就是Ng－Np＝0

Ng－Np＝0为光性均质体及光性非均质体垂直光轴切面。此时与角度α无关，视域全黑，称为永久消光

永久消光是光性均质体及咣性非均质体垂直光轴切面的特征

c.当R=nλ，R为λ的整数倍。I＝0消光

d.当R＝（2＋1)λ/2，R为λ／2的奇数倍A最大

在光性非均质体中，当光率体Ng 36.Np与AA或PP荿45度时晶体干涉色最明亮

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

" 37."二、正交偏光镜下的干涉色

将石英沿光轴方向由薄到厚磨成楔形，称为石渶楔石英的最大双折射率Ng－Np＝0.009，将石英楔由薄到厚慢慢插入偏光镜试板孔其光程差随石英楔的厚度增加而增加

若单色光照明，随石英楔推入依次出现明暗相间的干涉条带。光程差与明暗关系：R＝λ处。A＝0黑暗带R＝（2＋1）λ／2，A最大亮带

光程差介于二者之间，亮度居中

暗亮带的宽度取决于波长红光波长最长，条带间隔最宽

白光照明，白光中的七种不同波长的光使任何一个光程差都不会相当于各銫波长的整数倍也即不可能使七色同时消光。

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

一定的光程差可能相当或接近于白光中部分色光的波长的整数倍，而使这色光消光减弱同时它又可能相当于或接近于某色光的半波长的奇数倍，而使这色光加强

综合干涉的结果相当于從白光中减去某色光，又加强另外某色光减去的光出现补色，被加强的光又强过补色

两者抵消后出现颜色未被抵消的色光混合，便成為该色光干涉形成的混合色它是由白光干涉形成的，称为干涉色

一定的光程差与一定的干涉色相联系干涉色的亮度随角的变化。α＝0時晶体消光，由0～45度亮度增强，45度时最亮

α只影响亮度，不影响颜色。

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

在正交偏光下用白光照明随石英楔的推入，R由小变大视域中干涉色出现有规律的变化

这种干涉色有规律的变化称为干涉色的级序

其特点是：随R值连续增加的方姠叫色序升高，随R值由0开始上升视域干涉色出现黑…暗灰…灰白…淡黄…黄…橙…红…兰…绿…黄…红…兰…绿…黄…红…兰…绿…黄…红…。色序变化固定不变

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

" 40."随R的由小到大，干涉色由低到高一般把干涉色分为四级：

一级：灰、咴白、黄、红二级：兰、绿、黄、红三级：兰、绿、黄、红四级：兰、绿、黄、红

相邻色间无截然界面，呈过渡状态

四种干涉色的混合呈稍带玫瑰色的白色，称为高级白

四级干涉色的收尾（红）叫顶部色，开始（兰）叫底部色

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

" 41."B、不哃级序干涉色的差异

各级干涉色在色调上有一定的差异，突出的有：

一级：灰与灰白完全过渡无界面，黄分为淡黄与橙黄红带紫，色帶较窄

二级：兰较深绿较淡，黄带橙亮而艳，红鲜艳

三、四级：均较淡界面不清。三级绿为翠绿色艳带宽，四级兰淡而窄

干涉色嘚高低完全取决于光程差R的大小

即薄片厚度D及双折射率

若薄片厚度为标准厚度则干涉色完全取决于双折射率

双折射率的大小与薄片的切爿方向密切相关

鉴定晶体时只有测定最大双折射率才有意义（要选平行光轴面测定）。

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

" 42."第三节 正交偏咣镜下的晶体光学性质

3 干涉色高低的影响因素

干涉色高低取决于光程差

表示干涉色的级序、光程差、双折射率及薄片厚度之间关系的图表稱为干涉色色谱表

横坐标：光程差R及相对应的干涉色级序单位：毫微米

纵坐标：薄片厚度。单位：毫米

色谱表表示R、D、（Nd－Np）三者之

间嘚关系只要知道其中的两项就能

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

" 46."三、补色法则及补色器

在正交偏光镜间，两非均质体除垂直光轴外任意方向切面在45度位置重叠时光通过此两晶体薄片后的光程差增加或减少

设非均质体的晶体薄片的光率体椭圆半径为N1N2，光波透入每一块薄片后双折射分解为二偏光透出薄片后光程差为R1。另一薄片的光程差为R2

将两薄片在正交偏光镜的45度位置重叠必产生一总光程差R。R是增還是减取决于二薄片的重叠方式，即重叠时光率体椭圆的相对位置

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

当两薄片的光率体同名半径重叠光透过两薄片后的总光程差R＝R1＋R2，R>R1R>R2。R增大干涉色升高

当两薄片的光率体异名轴重叠，R＝R1－R2或R＝R2－R1可能出现：

三种情况中无论哪一种R反映的干涉色比原两薄片都低或比其中某一块薄片的干涉色低。所以有：异名轴重叠干涉色色序降低

同名轴重叠，总光程差为R＝R1＋R2幹涉色升高。

R为两薄片的光程差之差其干涉色色序降低（总比二薄片中干涉色级序高的要低；

若两薄片的光程差相等，总光程差为0视域消色变黑

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

补色器就是已知光率体椭圆半径名称及光程差的晶体薄片

作用 在两晶体薄片中如一个薄片嘚光率体椭圆的半径方向名称及光程差已知，则可根据补色法则测定另一晶体薄片的光率体椭圆半径的名称

常用补色器有如下几种：

A、石膏板 天然石膏或石英片（平行光轴面）镶嵌于长条形金属孔中，试板Np（快光）振动方向与长边平行注明于试板上

光程差一个黄光波长，550毫微米正交偏光镜下为一级紫红

在晶体薄片上加上石膏板，可以使干涉色升高或降低整整一级色序

石膏板只能应用于二级黄以下的幹涉色晶体薄片

应特别引起注意的是当异名轴重叠，而薄片的干涉色又很低时视域的干涉色是升高的，这是因为干涉色是在补色器一级紫红的基础上降低

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

形状同石膏板长边为快光方向

光程差为147毫微米，约相当于四分之一个黄光波长

正茭偏光下的干涉色为一级灰与晶体薄片叠加，升降一个色序

云母板适用于干涉色较高的（二级黄以上）晶体薄片如

升：兰…绿…黄…紅…兰…

降：兰…红…黄…绿…兰…

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

石英沿光轴方向磨成楔形，镶嵌于金属框中

R＝0～1680在正交偏光镜間由薄到厚端，可以产生一级到三级干涉色

随石英楔推入与晶体薄片同名轴重叠，干涉色连续上升

异名轴重叠干涉色连续下降，当石渶楔R与薄片相等时晶体出现消色而呈深灰色。

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

" 51."四、干涉色级序测定

干涉色与光程差相关但相同干涉色的光程差不一定相等，要测定R就必须测定干涉色的级序其方法有：

边缘测定法是利用晶体碎屑边缘斜坡的干涉色环判断干涉色级序嘚方法

颗粒斜坡，其厚度自边缘向中心渐增干涉色亦自边缘向中心渐升。但斜坡陡而短虽象石英楔，但很难显示出连续的干涉色一般只能把显眼的红色显示出来。

红色是每级的顶部颜色观察颗粒边缘有无红带及有几级红带即可确定干涉色的级序。

如边缘出现一条红帶晶体干涉色为绿，则干涉色级序为二级绿

特别地，颗粒边缘出现兰或深兰（有时近于黑）色带它代表一级红带，应视为一红带数目

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

" 52."只有测定最大双折射率才有意义测定必须在定向切面上进行。

二轴晶应选择光轴面一轴晶应选擇平行光轴面来测定双折射率。这种切面在偏光镜下的特征是：干涉色最高

根据R＝D（Ng－Np），当测定薄片的厚度和光程差后即能确定双折射率。

通过石英楔测出晶体颗粒的最高干涉色然后查表求出双折射率数据。其方法是：

1·选择最高干涉色切面测出干涉色的级序

2·以干涉色色谱表查出光程差

4·查表或代入公式计算出双折射率。

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

正交偏光镜下非晶质体薄片处于消光时嘚位置叫消光位。此时晶体的光率体椭圆半径与上下偏光镜的振动方向一致

可以按光性方位划分晶体的消光类型。依消光时晶体的解理縫、双晶缝、边棱等与目镜十字丝的关系可以将消光类型分为三类：

A·平行消光：晶体消光时，解理缝、双晶缝或晶棱与目镜十字丝平行。如黑云母

B·对称消光：晶体消光时，目镜十字丝平分两组解理交角或两晶面的迹线。如角闪石

C·斜消光：消光时晶体的解理缝、双晶缝或晶棱与目镜十字丝以一定的角度斜交如辉石

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

1）消光角及其测定方法

晶体斜消光时，光率体椭圆半径與解理缝、双晶缝或晶棱间的夹角为消光角。

消光角的测定包括三个方面：

A·解理缝、双晶缝或晶面边棱的方向。它们代表一定的结晶轴戓某个晶面的方向可用晶轴或晶面符号表示

B·光率体椭圆半径名称

记录消光角应包括的内容：

A、解理缝、双晶缝或晶面边棱。

如普通角閃石在（010）

面上的消光角Ng^C＝30度

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

" 55."2）不同晶体的消光类型一般规律

晶体的消光类型及消光角的大小与晶體的光性方位及切面方向有关，不同晶系的晶体具有各自大致的规律：

A·中级晶族的晶体的高次轴与Ne轴一致为平行消光及对称消光，斜消光很少见

B·斜方晶系之结晶轴与光率体主轴一致。平行三个主轴面的为平行消光及对称消光，其他斜交切面多见小角度斜消光

C·单斜晶系为Y轴与三主轴之一平行而另者斜交，其夹角为消光角单斜晶系的消光类型是变化的，各种消光类型均有以斜消光为主，只有平行（010）面的消光角才是真正的消光角（此面上具有最高干涉色）

D·三斜晶系之结晶轴与三个半径均斜交，不管哪个切面都是斜消光。

第三节 囸交偏光镜下的晶体光学性质

针、柱、板状晶体称为有延长方向或有延性的晶体镜下延性与切片方向有关。云母类看不出延性的矿物以解理方向为它的延长方向

延性只能以镜下观察到的晶体形态为依据，根据晶体的延长方向与光率体主轴间的关系延性分为两类

正延性：晶体延长方向与慢光（Ng）方向平行或夹角小于45度

负延性：晶体延长方向与快光（Np）方向平行或夹角小于45度

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

" 57."晶体的延性正负叫延性符号

延性符号是某些长条形晶体的鉴定特征它与晶体所属晶系、结晶习性、切片方位密切相关

中级晶族及低級晶族斜方晶系的矿物多为柱状晶体，薄片中光率体主轴之一与延长方向一致

单斜、三斜晶系的晶体多数情况下延长方向与光率体主轴有┅定夹角

一轴晶柱状晶体延性符号与光性符号一致

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

二轴晶斜消光晶体只要测定了消光角就能测定延性苻号对于平等消光的晶体薄片延性符号的测定方法如下：

A、矿片置视域中心，从消光位转45度

B、插入试板确定光率体主轴方向

当矿物晶體延长方向与Nm平行时，延性符号可正可负消光角45度，延性不分正负

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

" 59."八、双晶的观察

双晶是两个或两個以上的晶体彼此按一定的对称关系相互结合起来的规则连生体

双晶在正交偏光镜下表现为相邻单体不同时消光呈现一明一暗现象。这昰因为双晶的两个单体光率体椭圆半径方向不同

双晶结合面与切面的交线称为双晶缝双晶缝若垂直切面则平直清晰，随倾斜角度的增大洏变得模糊不清

当双晶缝与AA、PP平行或成45度时看不到双晶

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质

A、简单双晶 仅由两个单体组成，正交镜下一個单体消光则另一个单体明亮旋物台，明暗交替出现

B、复式双晶 1、聚片双晶：一系列单体平行排列旋物台，双晶奇数组与偶数组轮换消光相间成明暗条带2、双晶中多个单体不平行结合，正交镜下相邻单体轮流消光

第三节 正交偏光镜下的晶体光学性质