晶體光學(xué)教案(重點(diǎn)掌握)

1、第一章晶體光學(xué)基礎(chǔ)晶體光學(xué)涉及某些重要的物理光學(xué)原理和結(jié)晶礦物學(xué)基礎(chǔ)知識，本章要求學(xué)生重點(diǎn)掌握光的偏振現(xiàn)象、折射及折射率、光在晶體中的傳播特性、晶體中的雙折射現(xiàn)象、光率體和光性方位。其中重點(diǎn)是晶體中的雙折射現(xiàn)象和光率體的構(gòu)成；難點(diǎn)是光性方位。一、光的基本性質(zhì)及有關(guān)術(shù)語·光具有“波?！眱上嘈?。晶體光學(xué)主要利用的是光的波動理論。·光波是一種橫波。光的傳播方向與振動方向互相垂直。晶體中許多光學(xué)現(xiàn)象與此有關(guān)。·可見光：電磁波譜中波長范圍390770nm的一個區(qū)段，由波長不同的七色光組成。·自然光：在垂直光波傳播方向的斷面內(nèi)，光波作任意方向的振動，且振幅相等。&#

2、183;偏振光：在垂直光波傳播方向的斷面內(nèi)，光波只在某一固定方向上振動。自然光轉(zhuǎn)化為偏振光的過程稱偏振化。·折射定律：Sin i（入射角）/ Sin a（折射角）= Vi（入射速度）/ Va（折射速度）= N i-aN i-a為介質(zhì)a對介質(zhì)i的相對折射律。當(dāng)介質(zhì)i為真空時，N i-a稱介質(zhì)的(絕對)折射律，以N表示。N是介質(zhì)微觀特征的宏觀反映，是物質(zhì)的固有屬性之一，因此它是鑒定礦物的重要光學(xué)常數(shù)之一。·全反射臨界角和全反射：當(dāng)光波從光密介質(zhì)入射到光疏介質(zhì)時，入射角i 總是小于折射角a ，當(dāng)a = 90 °時，i = f，此時入射角 f 稱為全反射臨界角。當(dāng)入射角

3、i > f 時，折射光波不再進(jìn)入折射介質(zhì)而全部返回到入射介質(zhì)，這種能量的突變稱為全反射。二、光在晶體中的傳播根據(jù)光在物質(zhì)中的傳播特點(diǎn)，可以把自然界的物質(zhì)分為光性均質(zhì)體和光性非均質(zhì)體。·光性均質(zhì)體：指光學(xué)性質(zhì)各方向相同的晶體。包括等軸晶系的礦物和非晶質(zhì)物質(zhì)。光波在均質(zhì)體中的傳播特點(diǎn)：光的傳播速度不因光的振動方向不同而發(fā)生改變（各向同性），聯(lián)系折射定律可知，均質(zhì)體的折射率只有一個。光性非均質(zhì)體：光性非均質(zhì)體的光學(xué)性質(zhì)因方向不同而改變（各向異性）。 包括中級晶族(一軸晶)和低級晶族(二軸晶)的礦物。光波在非均質(zhì)體中的傳播特點(diǎn)：光的傳播速度因光波在晶體中的振動方向不同而發(fā)生改變。因而非

4、均質(zhì)體的折射率也因光波在晶體中的振動方向不同而改變。有關(guān)術(shù)語介紹：雙折射、雙折射率、光軸、一軸晶礦物、二軸晶礦物。（1）雙折射：光波射入非均質(zhì)體，除特殊方向外，將分解成振動方向互相垂直，傳播速度不同，折射率不等的兩種偏光，這種現(xiàn)象稱為雙折射。（2）雙折射率：兩種偏光的折射率值之差稱為雙折射率。許多晶體光學(xué)現(xiàn)象與此有關(guān)。（3）光軸：光波沿非均質(zhì)體的特殊方向入射時，不發(fā)生雙折射，這種特殊的方向稱為光軸。中級晶族具有一個這樣的特殊方向，稱為一軸晶礦物；低級晶族具有兩個這樣的特殊方向，稱為二軸晶礦物。三、光率體光率體是表示光波在晶體中傳播時，折射率隨光波振動方向變化的一種立體幾何圖形或光性指示體。其作

5、法是設(shè)想自晶體中心起，沿光波振動方向按比例截取相應(yīng)的折射率值，再把各個線段的端點(diǎn)連接起來便構(gòu)成了光率體。均質(zhì)體光率體：其傳播速度不因振動方向不同而發(fā)生改變，即折射率值各方向相等。因此均質(zhì)體光率體是一個球體，球體的半徑代表該晶體的折射率。一軸晶光率體：一軸晶光率體是一個以C軸為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)橢球體。（1）有關(guān)術(shù)語解釋：光學(xué)主軸（Ne軸、No軸）；主折射率（Ne、No）；折射率（Ne）；正光性（Ne>No）；負(fù)光性（Ne<No）；最大雙折射率（）。（2）主要切面類型：1）垂直光軸切面：圓切面。半徑為No，光波垂直該切面入射不發(fā)生雙折射。2）平行光軸切面：橢圓切面。長短半徑分別為Ne或No

6、，光波垂直該切面入射發(fā)生雙折射，雙折射率等于Ne與No的差的絕對值，為一軸晶晶體的最大雙折射率。3）斜交光軸切面：橢圓切面。長短半徑分別為Ne或No，雙折射率等于Ne與No的差的絕對值，介于零與最大值之間。二軸晶光率體：二軸晶光率體是一個三軸不等的橢球體。（1）有關(guān)術(shù)語解釋：光學(xué)主軸(Ng、Nm、Np軸)；主折射率（Ng、Nm、Np；且NgNmNp）；主軸面；兩根光軸(OA)；光軸面（AP）；光軸角(2V)；銳角等分線(Bxa)；鈍角等分線(Bxo)；正光性；負(fù)光性。（2）主要切面類型：1）垂直一根光軸切面（OA）：圓切面。半徑為Nm，光波垂直該切面入射不發(fā)生雙折射。2）平行光軸面切面（AP）

7、：橢圓切面。長半徑為Ng，短半徑為Np，光波垂直該切面入 3）垂直Bxa切面：橢圓切面。對于正光性，長半徑為Nm，短半徑為Np，雙折射率等于Nm-Np；對于負(fù)光性，長半徑為Ng，短半徑為Nm，雙折射率等于Ng-Nm。4）垂直Bxo切面：橢圓切面。正光性和負(fù)光性的長短半徑的特點(diǎn)與垂直Bxa切面相反。5）斜交切面：橢圓切面。長短半徑分別為Ng和Np（Ng大小介于Ng與Nm之間；Np大小介于Nm與Np之間），雙折射率等于Ng- Np。四、光性方位指光率體在晶體中的位置，即光率體主軸（No、Ne軸或Ng、Nm、Np軸）與結(jié)晶軸（a、b、c軸）之間的相互關(guān)系。對低級晶族（二軸晶）礦物具有重要的鑒定意義。

8、·高級晶族: 可不考慮其光性方位問題。·中級晶族（一軸晶）：結(jié)晶軸C軸與光軸Ne軸一致。·低級晶族（二軸晶）：分為以下三種情況。（1）斜方晶系：三個主軸分別平行結(jié)晶軸。（2）單斜晶系：晶體的b軸與三個主軸之一平行。（3）三斜晶系：三個主軸與三個結(jié)晶軸均斜交。第二章偏光顯微鏡（透射）偏光顯微鏡是巖礦綜合鑒定的精密光學(xué)儀器，與一般生物顯微鏡的主要區(qū)別在于安裝有兩個偏光鏡。本章教學(xué)目的是結(jié)合實(shí)物使學(xué)生了解偏光顯微鏡的基本構(gòu)成、必備附件、使用方法及養(yǎng)護(hù)規(guī)則。一、偏光顯微鏡的構(gòu)成·機(jī)械系統(tǒng)主要部件（1）鏡座與鏡臂：支撐顯微鏡及連接光源、物臺、鏡筒。（2）鏡筒：連接

9、目鏡和物鏡的部件. （3）物鏡轉(zhuǎn)換器：用于安裝、選擇不同倍數(shù)的物鏡。（4）載物臺：放置薄片用的可3600轉(zhuǎn)動的圓形平臺（5）焦準(zhǔn)設(shè)備(升降系統(tǒng))：分粗調(diào)和微調(diào)，作用是調(diào)節(jié)焦距，使物象清晰。（6）聚光鏡架：連接聚光鏡、下偏光鏡、上鎖光圈等的部件。（7）上、下鎖光圈：控制光的通過量。·光學(xué)系統(tǒng)主要部件（1）光源：分為自然光源和人工光源，目前多數(shù)顯微鏡采用人工光源。（2）下偏光鏡：在聚光鏡架底部，作用是把自然光轉(zhuǎn)變?yōu)槠?。其振動方向一般為東西向。（3）聚光鏡：在聚光鏡架上部，作用是把偏光轉(zhuǎn)變?yōu)殄F光，使顯微鏡處于偏光系統(tǒng)。（4）物鏡：由多組透鏡組成，連接在物鏡轉(zhuǎn)換器上，是決定放大倍數(shù)及成像質(zhì)

10、量的重要部件。按放大倍數(shù)分三類：高倍鏡（40倍和100倍）、中倍鏡（10倍和20倍）、低倍鏡（2.5´和4四倍）。（5）目鏡：由眼透鏡和場透鏡組成。目鏡中附有十字絲，倍數(shù)有10倍和8倍兩種。（6）上偏光鏡：位于目鏡和物鏡間，振動方向與下偏光振動方向垂直，可自由推入或拉出。（7）勃氏鏡：位于目鏡和上偏光鏡間，可自由的推入或拉出，與聚光鏡和高倍鏡配合使用。二、偏光顯微鏡的調(diào)節(jié)與校正·選擇并裝配物鏡和目鏡：按需要選擇物鏡和目鏡，在安裝目鏡時注意其內(nèi)十字絲的方向。·調(diào)節(jié)照明：打開光源燈，調(diào)節(jié)變壓器旋扭，直到亮度適度為止。·焦準(zhǔn)：將薄片置于物臺上，在教師指導(dǎo)下，用

11、粗調(diào)或微調(diào)調(diào)焦至物象清晰。在此過程中，千萬注意，物鏡前透鏡不要與薄片接觸，以免打碎薄片或損壞鏡頭。·物鏡中心的校正：物臺旋轉(zhuǎn)軸、物鏡中軸、鏡筒中軸、目鏡中軸必須保持在一條直線上，偏光顯微鏡才能正常使用，目前有關(guān)物鏡中心的校正將由指導(dǎo)教師來完成。·下偏光鏡的檢查：下偏光鏡的振動為東西向。當(dāng)黑云母的解理平行下偏光鏡的振動方向時顏色最深，據(jù)此可以檢查、調(diào)節(jié)下偏光鏡的振動方向。·上偏光鏡的檢查：移去薄片，視域黑暗，說明上偏光振動方向與下偏光振動方向互相垂直。否則，需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)工作由指導(dǎo)教師來完成。三、偏光顯微鏡的養(yǎng)護(hù)偏光顯微鏡價格昂貴并且是我們?nèi)粘＝虒W(xué)和科研中必備的

12、光學(xué)儀器。要想保證偏光顯微鏡的良好使用狀態(tài)，延長偏光顯微鏡的使用壽命，就必須精心養(yǎng)護(hù)，有關(guān)偏光顯微鏡的使用規(guī)定及養(yǎng)護(hù)原則請參見實(shí)驗室管理規(guī)定及教科書第49頁。第三章單偏光系統(tǒng)下晶體的光學(xué)性質(zhì)單偏光系統(tǒng)是指在只使用下偏光鏡(起偏鏡)的情況下，觀察和測定礦物光學(xué)性質(zhì)的系統(tǒng)。在單偏光系統(tǒng)下，自光源發(fā)出的光波通過下偏光鏡后變成振動方向平行下偏光鏡振動方向的偏光，然后通過薄片到達(dá)目鏡，將產(chǎn)生一系列光學(xué)現(xiàn)象。本章主要講授礦物的外表特征（形態(tài)、解理等）、與礦物吸收性有關(guān)的光學(xué)性質(zhì)(顏色、多色性、吸收性等)、與礦物折射率有關(guān)的光學(xué)性質(zhì)（突起、閃突起、糙面、邊緣、貝克線、色散線等）。其中難點(diǎn)是突起及其判斷標(biāo)志。

13、一、礦物的形態(tài)（1）控制因素：礦物成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、物化條件、晶出順序。（2）觀察內(nèi)容：礦物自形程度、礦物單體形態(tài)、礦物集合體形態(tài)。·礦物自形程度：自形晶、半自形晶、它形晶。·礦物單體形態(tài)：粒狀、針狀、板（條）狀、柱狀、片狀。·礦物集合體形態(tài)：纖維狀、放射狀、球粒狀、網(wǎng)狀、交生狀、雛晶狀。（3）觀察方法：同一礦物不同切面特點(diǎn)不同（圖3-1），因此需要綜合不同切面的特征，才能正確判斷出礦物的單體形態(tài)。二、解理及解理夾角（1）解理的表現(xiàn)形式：在薄片中，解理表現(xiàn)為沿一定方向平行排列的細(xì)縫(解理縫)。縫中為樹膠所充填，因礦物的折射率與樹膠不同而使解理縫得以顯現(xiàn)。（2）解理等

14、級的劃分：薄片中的解理按其完善程度可以分為三級。極完全解理：解理縫很細(xì)、很密集、很清楚，且貫穿整個晶體，例如黑云母的解理。完全解理： 解理縫清楚，疏密中等，不完全貫穿晶體，例如角閃石的解理。不完全解理：解理縫寬而稀疏，不清楚，斷續(xù)通過晶體，例如橄欖石的解理。（3）影響解理縫清晰程度的因素：主要應(yīng)考慮以下三方面。·礦物解理的完善程度：解理縫清晰程度解理的完善程度成正向關(guān)系。·切片的方向：切片的法線方向與解里面平行時解理最清楚。隨著兩者夾角增大，解理縫變得不清楚。增大到一定角度時，解理縫就看不見了，這個角度稱解理可見臨界角。·礦物折射率：礦物折射率與加拿大樹膠折射率的

15、差值.決定著解理縫的可見臨界角。（4）解理等級和組數(shù)的判定：綜合觀察多種切片才能得出正確的結(jié)論（圖3-2A）。（5）解理縫與裂紋的區(qū)別：解理縫較細(xì)密、平直，且縫的間距大致相等，以此區(qū)別于裂紋。（6）解理夾角的測定：·切片方向的選擇:選擇同時垂直兩組解理面的切片（圖A），特征是兩組解理縫最細(xì)最清楚，當(dāng)解理縫平行目鏡十字絲時，微微升降鏡筒，兩組解理縫不左右移動。ABACBDEHFGKCB·解理夾角的測定步驟：將選擇好的切片置于視域心。轉(zhuǎn)動物臺，使一組解理縫平行目鏡十字絲縱絲，讀取此時物臺刻度盤上的度數(shù)a（圖B）；再轉(zhuǎn)動物臺，使另一組解理縫平行目鏡十字絲縱絲，讀取此時物臺刻度盤上

16、的度數(shù)b（圖C），a與b的差就是所測解理夾角。圖3-2切片的選擇及解理夾角的測定步驟示意圖三、與礦物吸收性有關(guān)的光學(xué)性質(zhì)（顏色、多色性、吸收性）（1）顏色：指在單偏光鏡下，白光透過晶體后所呈現(xiàn)出來的顏色，它是礦物對不同色光選擇性吸收的結(jié)果。注意，薄片中的顏色不同于手標(biāo)本的顏色。（2）多色性和吸收性：在單偏光鏡下，某些非均質(zhì)體礦物的顏色隨物臺轉(zhuǎn)動而發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為多色性，顏色深淺的變化成為吸收性。·成因：非均質(zhì)體礦物非垂直光軸切片，各方向的光學(xué)性質(zhì)不同，對光波的選擇性吸收及吸收總強(qiáng)度也隨方向而變化，只是多數(shù)非均質(zhì)體礦物這種變化不明顯而已。·表達(dá)方式：多色性公式和吸收性公

17、式多色性公式：Ne= 淺紫色 No=深藍(lán)色; Ng= Nm= Np=吸收性公式：Ne > No(正吸收)或 Ng > Nm > Np(反吸收)等.·影響因素：礦物本身性質(zhì),切片方向,薄片厚度。四、與礦物折射率有關(guān)的光學(xué)性質(zhì)（邊緣、貝克線、糙面、突起、閃突起）（1）突起：在薄片中觀察，不同礦物的表面有高低不平的感覺，這種現(xiàn)象稱突起。·原因：不同礦物折射率與樹膠 折射率的差值不同，像點(diǎn)的位置就會高低不一樣。·分類：礦物的折射率大于樹膠的折射率時，稱正突起，礦物的折射率小于樹膠的折射率時，稱負(fù)突起。具體劃分為六個等級(表3-1)（3）貝克線和邊緣:：折

18、射率不同的礦物接觸時，由于光的折射和反射作用，使其接觸處的光線聚散不一。光線集中的一側(cè)產(chǎn)生一條亮線，稱貝克線(光帶)；光線缺少的一側(cè)產(chǎn)生一條黑暗的輪廓，稱邊緣。它們可以用來判斷相鄰兩礦物折射率相對大小(突起高低)。（2）閃突起：在單偏光鏡下，旋轉(zhuǎn)物臺，雙折射率很大的礦片，突起高低會發(fā)生明顯的變化。這種現(xiàn)象稱閃突起。方解石、白云母等礦物的閃突起是其重要的鑒定特征。（4）糙面：礦物表面的光滑程度不同，有些礦物的表面顯得較為粗糙，這種現(xiàn)象稱糙面。表3-1 突起等級分類及各級突起主要特征突起等級折射率糙面及邊緣特征實(shí)例負(fù)高突起< 1.48糙面及邊緣顯著，提升鏡筒，貝克線移向樹膠。螢石負(fù)低突起1.

19、481.54表面光滑，邊緣不清楚，提升鏡筒, 貝克線移向樹膠。正長石正低突起1.541.60表面光滑，邊緣不清楚，提升鏡筒，貝克線移向礦物。石英正中突起1.601.66表面略顯粗糙,，邊緣清楚顯著，透閃石正高突起1.661.78糙面顯著，邊緣寬而明顯，輝石極高突起> 1.78糙面極其顯著，邊緣很寬。石榴石第四章正交偏光系統(tǒng)下晶體的光學(xué)性質(zhì)正交偏光系統(tǒng)指在同時使用上、下兩個偏光鏡的情況下，觀察和測定礦物光學(xué)性質(zhì)的系統(tǒng)。在正交偏光系統(tǒng)下，通過下偏光鏡的偏光，進(jìn)入薄片，通過上偏光鏡后到達(dá)目鏡，將產(chǎn)生一系列光學(xué)現(xiàn)象。本章講授和實(shí)驗觀察的主要內(nèi)容包括消光現(xiàn)象及消光位、干涉現(xiàn)象及干涉色、補(bǔ)色法則和補(bǔ)

20、色器及正交偏光間主要光學(xué)性質(zhì)的觀測和測定。注意，在不放任何礦片時，通過下偏光鏡的光波其振動方向與上偏光鏡的振動方向互相垂直，光波不能通過，視域黑暗，以此可以檢查上、下兩個偏光鏡的振動方向是否互相垂直。一、正交偏光鏡間礦片的消光現(xiàn)象及消光位·消光現(xiàn)象：礦片在正交偏光鏡間呈現(xiàn)黑暗的現(xiàn)象。按其特點(diǎn)分為全消光和四次消光。·全消光：旋轉(zhuǎn)物臺一周，均質(zhì)體或非均質(zhì)體垂直光軸切片的消光現(xiàn)象（黑暗）不改變。·四次消光：旋轉(zhuǎn)物臺一周，非均質(zhì)體晶體非垂直光軸切片的光率體橢圓半徑有四次與下偏光鏡平行的機(jī)會，故出現(xiàn)四次黑暗（消光）現(xiàn)象。·消光位：非均質(zhì)體非垂直光軸切片在正交偏光鏡

21、間處于消光現(xiàn)象時的位置。注意，礦片處于消光位時礦片光率體橢圓半徑分別與上、下偏光鏡的振動方向平行。二、正交偏光鏡間礦片的干涉現(xiàn)象（1）干涉作用：非均質(zhì)體晶體非垂直光軸的礦片，其光率體橢圓半徑與上、下偏光鏡振動方向斜交（即礦片不在消光）時，透過晶體分解的兩束光波，頻率相等，具有固定的光程差且在同一平面內(nèi)振動（上偏光鏡振動面），因此必然發(fā)生干涉作用。（2）控制因素：光程差（R）。如果光源為單色光，當(dāng)光程差等于該單色光半波長的偶數(shù)倍時干涉的結(jié)果是互相抵消而變黑暗；當(dāng)光程差等于單色光半波長的奇數(shù)倍時，干涉的結(jié)果是互相迭加使亮度增強(qiáng)；如果光程差介于二者之間，干涉的結(jié)果介于黑暗與最亮之間。·光程

22、差 R = d·。其中，d為礦片厚度；為礦物的雙折射率。·45°位置：礦片的光率體橢圓半徑與上、下偏光鏡成450角（礦片最明亮）時的位置。（3）干涉色及其成因:·如果光源為單色光，隨著光程差的逐漸增大，將依次出現(xiàn)明亮相間的干涉條帶。改變光程差的方法是利用石英楔。·如果光源為白光,干涉結(jié)果就是一系列復(fù)雜彩色條帶的組合。即干涉色。（4）干涉色級序及各級序特征:用白光做光源，在正交偏光鏡間緩慢推入石英楔，隨石英楔的慢慢推入，光程差連續(xù)地增大，視域內(nèi)出現(xiàn)的干涉色由低到高有規(guī)律的變化，這種規(guī)律性變化叫做干涉色色序。通?？梢詣澐譃樗?五個級序（干涉色色譜表

23、）。當(dāng)光程差非常大時，將出現(xiàn)一種與珍珠表面類似的亮白色，稱高級白干涉色。三、補(bǔ)色法則和補(bǔ)色器：（1）補(bǔ)色法則：在正交偏光鏡間的450位置，放置兩個互相重迭的非均質(zhì)體礦片(垂直光軸方向切片除外)，光通過這兩個礦片后，它們總的光程差增減的法則。同名半徑平行,干涉色級序升高。異名半徑平行,干涉色級序降低。若R1=R2, 視域內(nèi)變黑暗,這種現(xiàn)象稱消色.（2）補(bǔ)色器：主要掌握石膏試板(l)、云母試板(l/4)和石英楔(1-3級)的特點(diǎn)及應(yīng)用。第五章錐光系統(tǒng)下晶體的光學(xué)性質(zhì)本章主要內(nèi)容包括錐光系統(tǒng)的構(gòu)成及其產(chǎn)生的光學(xué)現(xiàn)象-干涉圖；不同軸性、不同切面類型干涉圖的特點(diǎn)、成因及應(yīng)用。難點(diǎn)是波向圖的構(gòu)成及其對干涉

24、圖成因的解釋；重點(diǎn)是不同切面干涉圖的特點(diǎn)和應(yīng)用。一、錐光系統(tǒng)的構(gòu)成及特點(diǎn)·錐光系統(tǒng)的構(gòu)成：在正交偏光系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加入聚光鏡并將其提升到最高位置，換用高倍物鏡，推入勃氏鏡或去掉目鏡，便構(gòu)成了錐光系統(tǒng)。·聚光鏡的作用：把透過下偏光鏡的平行偏光轉(zhuǎn)變成錐形偏光。其特點(diǎn)是除中央一條光波垂直入射礦片外，其余光波均傾斜入射礦片，且愈向外傾角愈大，通過礦片的距離愈長。·高倍物鏡的作用：能接納較大范圍的傾斜光波，使觀察到的干涉圖更完整。·勃氏鏡的作用：勃氏鏡與目鏡聯(lián)合組成一個寬角度望遠(yuǎn)鏡式的放大系統(tǒng)，可看到放大的干涉圖圖象；去掉目鏡，能直接觀察鏡筒內(nèi)干涉圖實(shí)象，其圖形雖

25、小，卻很清晰。二、干涉圖·均質(zhì)體：光學(xué)性質(zhì)各方向一致。任何方向的入射光都不發(fā)生雙折射，不會產(chǎn)生干涉圖。·非均質(zhì)體：光學(xué)性質(zhì)隨方向而異。在錐光系統(tǒng)中，觀察到的是錐形偏光束中各個不同方向的入射光波，通過晶體到達(dá)上偏光鏡后產(chǎn)生的消光現(xiàn)象和干涉現(xiàn)象的總和，它們構(gòu)成一種特殊的圖形，稱為干涉圖。注意，干涉圖并不是物體本身的映象。三、一軸晶干涉圖主要類型（一）垂直光軸切面干涉圖·垂直光軸切面干涉圖的特點(diǎn)干涉圖由一個黑十字和同心環(huán)狀干涉色圈組成，旋轉(zhuǎn)物臺360º，干涉圖不變化（圖5-1）注意黑十字交點(diǎn)位于視域中心，是光軸的出露點(diǎn)，兩條黑帶分別平行上下偏光鏡的振動方向，干

26、涉色色圈從中心向外越來越密且干涉色級序升高。·垂直光軸切面干涉干涉圖的成因一軸晶垂直光軸切面干涉圖的成因可用一軸晶垂直光軸切面波向圖解釋（圖5-1右）。·垂直光軸切面干涉圖的應(yīng)用根據(jù)干涉圖的特點(diǎn)及波向圖可以確定軸性、切片類型和 光性符號（圖5-2）。（二）小角度斜交光軸切片的干涉圖光軸出露點(diǎn)不在視域中心，但仍在視域之內(nèi)，由不完整的黑十字和干涉色色環(huán)組成。四個象限的位置仍能分辨，光軸的出露點(diǎn)圍繞十字絲交點(diǎn)作圓周運(yùn)動，黑臂作上下、左右平行移動。其應(yīng)用同垂直光軸切面干涉圖（三）平行光軸切面干涉圖·當(dāng)?shù)V片處于0°位時：視域中為一粗大而模糊的黑十字，幾乎占滿視域，

27、只在四個象限邊緣出現(xiàn)干涉色·稍轉(zhuǎn)物臺（12º-15º）：黑十字從中心分裂，并沿光軸方向迅速逸出視域，因變化迅速，故稱閃圖。·當(dāng)?shù)V片處于45º 位時：視域最亮。如果礦物的雙折率較小，則只出現(xiàn)一級灰干涉色。如果礦物的雙折率較大，則在兩個相對的象限內(nèi)出現(xiàn)對稱的雙曲線形干涉色色帶，在光軸所在的兩個象限內(nèi)，干涉色由中心向兩邊逐漸降低，其它兩個象限內(nèi)，干涉色由中心向兩邊逐漸生高。·成因：可用平行光軸切面波向圖解釋（圖5-3右）。·應(yīng)用：當(dāng)軸性已知時，可以確定切片類型和光性符號三、二軸晶干涉圖主要類型（一）垂直銳角等分線切面干涉圖（1）垂

28、直Bxa切面干涉圖的特點(diǎn)（圖5-4）·在0º位置時：由一個黑十字及“”字形干涉色色環(huán)組成。黑十字交點(diǎn)在視域中心，為Bxa出露點(diǎn)。黑十字的兩條臂粗細(xì)不等，在光軸面跡線方向黑臂較細(xì)，且在兩光軸出露點(diǎn)處最細(xì)；在Nm方向黑臂較粗?！啊弊中紊h(huán)以兩個光軸為中心，干涉色向外逐漸升高，當(dāng)?shù)V片雙折射率很低時，四個象限只有一級灰白干涉色，無干涉色色環(huán)。圖5-4 垂直銳角等分線切面不同位置的干涉圖·轉(zhuǎn)動物臺：黑十字逐漸分裂為一對雙曲線形的黑臂。·在45º位置時：雙曲線形的彎曲黑臂頂點(diǎn)相距最遠(yuǎn)，頂點(diǎn)的距離與光軸角的大小成正比，雙曲線的頂點(diǎn)即光軸的出露點(diǎn)，其連線方向為

29、光軸面跡線，中點(diǎn)為Bxa出露點(diǎn)。·在90º位置時：黑臂完全復(fù)原為黑十字，只是光軸面及Nm方向互換了位置。（2）垂直Bxa切面干涉圖的成因解釋·拜-弗定律：光波沿任意方向射入二軸晶礦物中，垂直此入射光波的光率體橢圓半徑，必定是入射光波與兩個光軸所構(gòu)成的兩平面夾角的兩個平分面與光率體橢圓切面的二條交線方向。·應(yīng)用到垂直銳角等分線切面上:：垂直任一入射光波的光率體橢圓半徑，必定是入射光波出露點(diǎn)與兩個光軸出露點(diǎn)聯(lián)線所構(gòu)成的兩個夾角的角平分線方向。據(jù)此可以繪出垂直銳角等分線切面光率體橢圓半徑分布的波向圖。（3）在45º位時光率體要素分布和Bxa/Bxo的

30、投影方位(圖5-5)（4）垂直Bxa切面干涉圖的應(yīng)用·確定軸性及切片類型（2V小于45º）·測定光性符號：·測定光軸角大小.（二）垂直一個光軸切面的干涉圖（1）垂直一個光軸切面干涉圖特點(diǎn)·總體特征：相當(dāng)于垂直Bxa切面干涉圖的一半。光軸出露點(diǎn)位于視域中心。·在0º位置時：光軸與上下偏振方向平行，出現(xiàn)一條直的黑臂及卵形干涉色色環(huán)，黑臂最細(xì)處為光軸出露點(diǎn).·轉(zhuǎn)動物臺：黑臂逐漸發(fā)生彎曲。·至45º位置時，黑臂彎曲最大。黑臂彎曲的頂點(diǎn)位于視域中心，為光軸的出露點(diǎn)，凸向Bxa的出露方位.·當(dāng)物臺

31、轉(zhuǎn)動角度大于45º時：黑臂又漸趨平直，到90º時，黑臂完全恢復(fù)平直，只是方向恰與最初位置正交。繼續(xù)轉(zhuǎn)動物臺上述變化重復(fù)出現(xiàn)。（2）垂直一個光軸切面干涉圖的應(yīng)用·確定軸性及切片類型 ( 適用于2V 小于80º );·測定光性符號。·測定光軸角大?。焊鶕?jù)垂直光軸切片干涉圖中黑帶彎曲程度目估2V大小。·測量 Nm 顏色（三）斜交光軸切面干涉圖相當(dāng)于垂直Bxa或垂直光軸切面干涉圖的某一部分，圖象類型繁多，它們的黑十字和黑臂及干涉色色環(huán)都不完整，旋轉(zhuǎn)物臺時，黑臂常呈彎曲狀掃過視域。其中有兩種類型的干涉圖非常有用，即近于垂直光軸和近于垂

32、直Bxa切面的干涉圖，它們與垂直光軸和垂直Bxa切面干涉圖的應(yīng)用大體相同。（四）平行光軸面切面干涉圖·干涉圖特征與一軸晶平行光軸的干涉圖相似，也稱瞬變干涉圖或閃圖。·當(dāng)切面的Bxa與Bxo分別平行上下偏光的振動方向時： 視域出現(xiàn)一個粗大模糊的黑十字，幾乎充滿視域.·轉(zhuǎn)動物臺小角度（7º-10º）：黑十字迅速分裂為兩個雙曲線形狀黑臂逸出視域，黑臂逸出方向為Bxa方向.·轉(zhuǎn)到45º位置時：視域最亮，并出現(xiàn)干涉色 若礦片雙折射率較大或礦片較厚時，可以看到對稱的干涉色帶，從中心向外緣，沿Bxa方向上的兩個象限，干涉色降低，沿Bxo方

33、向的兩個象限干涉色升高.·干涉圖應(yīng)用：主要用以確定切面類型，但當(dāng)軸性已知時，可用來測定光性正負(fù)。（五）垂直鈍角等分線(Bxo)切面干涉圖·干涉圖特征與垂直Bxa切面干涉圖形相似。只是黑十字顯得更大而模糊，光軸出露點(diǎn)不在視域之內(nèi)。視域中心為Bxo的出露點(diǎn)·垂直 Bxo切面干涉圖應(yīng)用：只有在切片類型能夠確定時，才能用來測定光性符號。第六章 透明礦物薄片系統(tǒng)鑒定在單偏光、正交偏光、錐光系統(tǒng)下觀察測定未知透明礦物的一系列光學(xué)性質(zhì)和光學(xué)常數(shù)，對照光性礦物鑒定表，準(zhǔn)確定出礦物名稱的過程(必要時配合其它測試方法)。本章將前面所學(xué)知識有機(jī)地結(jié)合起來，按照一定的內(nèi)容、方法、程序來達(dá)

34、到鑒定礦物的目的。其中，定向切片的選擇及其應(yīng)用是本章的重點(diǎn)。一、透明礦物系統(tǒng)鑒定的內(nèi)容1、單偏光系統(tǒng)：礦物形態(tài)、解理等級、解理夾角、顏色、多色性、吸收性、突起等級。2、正交偏光系統(tǒng)：最高干涉色級序、最大雙折射率、消光類型、消光角、延性符號、雙晶類型。3、錐光系統(tǒng)：軸性、切片類型、光性符號、光軸角。二、定向切片的選擇1、定向切片選擇的必要性:礦物的許多光學(xué)常數(shù)必須在定向切片上測定,因此要進(jìn)行透明礦物的系統(tǒng)鑒定，必須選好定向切片.2、常用定向切片類型(1)垂直光軸切片(近于垂直光軸切片)(2)平行光軸或平行光軸面切片3、常用定向切片的特點(diǎn)及應(yīng)用(表6-1)表6-1 常用定向切片特點(diǎn)及可測光學(xué)常數(shù)簡

35、表切片類型單偏光正交偏光錐光可測常數(shù)無色有色垂直光軸切片當(dāng)該礦物具有閃突起時，該礦片不顯閃突起多色性不明顯全消光。轉(zhuǎn)動物臺其明暗變化不明顯一軸晶干涉圖由黑十字和干涉色圈組成，轉(zhuǎn)動物臺360°圖像不變。二軸晶干涉圖由一條黑臂與干涉色圈組成，轉(zhuǎn)動物臺黑臂彎曲（當(dāng)2V=90°時黑臂不彎曲）No或Nm的顏色及折射率值、軸性、光性符號、二軸晶光軸角及色散平行光軸或光軸面切片當(dāng)該礦物具有閃突起時，該礦片閃突起最明顯多色性明顯干涉色最高閃圖Ne,No或Ng,Np的顏色及折射率值，最高干涉色、最大雙折射率, CNg（單斜輝石及閃石。Nmb）三、透明礦物薄片系統(tǒng)鑒定的程序1、區(qū)分均質(zhì)體與非均

36、質(zhì)體礦物（1）均質(zhì)體礦物：在正交偏光鏡下為全消光，在錐光鏡下無干涉圖。（2）非均質(zhì)體礦物：除垂直光軸的切片在正交偏光鏡下為全消光外，其它切片在正交偏光鏡下為四次消光，四次明亮。非均質(zhì)體礦片在錐光鏡下呈現(xiàn)各種不同的干涉圖。.2、均質(zhì)體礦物的鑒定：觀察單偏光鏡下晶體光學(xué)性質(zhì)(晶形、解理、顏色、突起等級、包裹體、次生變化等)。3、非均質(zhì)體礦物的鑒定（1）非定向切片的觀察和測定·在單偏光鏡下觀察和測定：晶形,解理,測定解理夾角,顏色,突起等級,閃突起及包裹體等特征。·正交偏光鏡下觀察和測定：消光類型, 測定延性符號,觀察雙晶類型.（2）定向切片的觀察和測定·在錐光鏡下確定

37、軸性、切片類型、光性符號、光軸角的大小。·在單偏光鏡下觀測多色性、異向吸收性。·在正交偏光鏡下觀測最高干涉色級序、最大雙折射率值、CNg(單斜晶系 bNm)。4、查閱光性礦物鑒定表(P168)，確定出礦物名稱。第七章 常見造巖礦物的薄片鑒定造巖礦物按其色率可以分為暗色礦物和淺色礦物，本章學(xué)習(xí)和鑒定的礦物主要有七大類。暗色礦物包括橄欖石類、輝石類、角閃石類和云母類；淺色礦物包括石英類、長石類、和碳酸鹽類。學(xué)習(xí)重點(diǎn)是了解并掌握七大類礦物的一般特征和常見變種的鑒定特征。難點(diǎn)是相似礦物的區(qū)別。一、橄欖石類·橄欖石化學(xué)通式：R2SiO4，R=Mg,Fe,Ca,Mn等。·橄欖石分類：可分為三個系列。(1)鎂橄欖石-鐵橄欖石系列。(2)錳橄欖石-鐵橄欖石系列。(3)鈣鐵橄欖石-鈣鎂橄欖石系列。·橄欖石（貴橄欖石）主要光學(xué)特征:多為粒狀、無色、正高突起、解理不發(fā)育、裂開發(fā)育，最高干涉色二級末到三級初，平行消光、二軸晶、(±)2V角近90°。二、輝石類·輝石化學(xué)通式：R2Si2O6，R=Mg、Fe、Al、Ca、Na等。·輝石分類：按其結(jié)晶特點(diǎn)可以分為兩類。(1)斜方輝石亞族（紫蘇輝石、頑火輝石等）。(2)單斜輝石亞族（普通輝石、透輝石、霓輝石等）。·共同