正交偏光系統(tǒng)

1、第四章 正交偏光系統(tǒng)下晶體的光學(xué)性質(zhì)內(nèi)容： 一、正交偏光系統(tǒng)的構(gòu)成及光學(xué)特點(diǎn) 二、正交偏光鏡間的消光現(xiàn)象及消光位 三、正交偏光鏡間的干涉現(xiàn)象及干涉色 四、補(bǔ)色法則和補(bǔ)色器 五、正交偏光鏡間主要光學(xué)性質(zhì)的觀察與測(cè)定1一、正交偏光系統(tǒng)的裝置及光學(xué)特點(diǎn)裝置：光路中同時(shí)使用上、下兩個(gè)偏光鏡，且其振動(dòng)方向互相垂直。系統(tǒng)的光學(xué)特點(diǎn)：光路中不放任何礦片時(shí)，通過(guò)下偏光鏡的光波其振動(dòng)方向與上偏光鏡的振動(dòng)方向互相垂直，光波不能通過(guò)，視域黑暗。2345PPAA6 偏光Kg、Kp在下偏光PP方向的分量Kgp、Kpp均不能透過(guò)下偏光而消失； 偏光Kg、Kp在上偏光AA方向的分量Kga、Kpa均透過(guò)上偏光鏡在AA振動(dòng)面內(nèi)

2、傳播；（在同一個(gè)平面內(nèi)振動(dòng)） 此二偏光Kga、Kpa來(lái)自于同一光源，因此頻率相同，位相差恒定。 當(dāng)慢光到達(dá)晶體的上表面時(shí)，快光已經(jīng)在空氣中傳播一定的路程了。產(chǎn)生了光程差R。光在空氣中的傳播速度為C0，晶體切片厚度為d，快光和慢光通過(guò)晶體切片所需的時(shí)間分別為tp和tg，則光程差： RC0（ tg tp ） 設(shè)快光和慢光在晶體中的傳播速度分別為Vp和Vg，則： tg d/ Vg，tp d/ Vp, 由折射率的定義可知： Ng C0/ Vg，NPC0 / Vp R C0(d/ Vgd/ Vp)d(C0/ Vg C0 / Vp) d（NgNp) dN 對(duì)于某一制備好的光學(xué)薄片而言，某單個(gè)晶粒切片具有一

3、定的厚度d值，以及確定的切片方位（NgNp)， 因此，光程差R為固定值。7干涉產(chǎn)生的三個(gè)條件：兩次分解后的兩束偏光頻率相同，位相差恒定（來(lái)自同一光源）；有固定的光程差。在同一平面內(nèi)振動(dòng)（AA平面內(nèi)）；（思考：?jiǎn)纹庀聲?huì)發(fā)生干涉嗎？為什么？）8三、正交偏光鏡間的干涉現(xiàn)象2、正交偏光鏡間光波的干涉作用及控制因素91011121314 第五級(jí)序及更高級(jí)序干涉色，這種大的光程差幾乎接近各色光半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍，同時(shí)又接近其半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，產(chǎn)生高級(jí)白干涉色。 高級(jí)白干涉色是高雙折率礦物的特征。如方解石的雙折率為0.172，在標(biāo)準(zhǔn)薄片厚度（0.03mm)時(shí)，就呈現(xiàn)高級(jí)白干涉色。 （思考：怎樣區(qū)分一級(jí)灰白和高級(jí)

4、白干涉色？） 晶體顏色與干涉色區(qū)別：晶體顏色單偏光下色素離子選擇吸收的結(jié)果；干涉色正交偏光下由干涉作用所產(chǎn)生，取決于光率體橢圓切面上雙折率的大小，在平行光軸或平行光軸面的切面上具有最大雙折率，因而具有最高干涉色；15161718192021222324252627282930一. 消光類型(一). 消光類型的含義: 指礦片處于消光位時(shí),礦片的解理縫, 雙晶縫,或晶體的輪廓(它們與結(jié)晶軸有一定的關(guān)系)等與目鏡十字絲(表示上/下偏光的振動(dòng)方向)的相互關(guān)系。(二). 消光類型的劃分:(1). 平行消光: 礦片處于消光位時(shí),其解理縫,雙晶縫或晶棱等與目鏡十字絲之一平行.例如，云母、電氣石等；(2).

5、對(duì)稱消光: 礦片處于消光位時(shí), 礦片的兩組解理縫,兩個(gè)晶面跡線或兩組雙晶縫夾角的角平分線與目鏡十字絲平行.例如，角閃石、輝石有兩組解理的切面；(3). 斜消光: 礦片處于消光位時(shí), 其解理縫,雙晶縫或晶棱等與目鏡十字絲斜交.例如，普通角閃石有一組解理的切面。31323334353637383940414243444546四、礦物雙折率值的測(cè)定例1：如在薄片中觀測(cè)到某礦物的最高干涉色為三級(jí)藍(lán)綠，同時(shí)測(cè)得該礦片中石英的最高干涉色為一級(jí)黃白，求某礦物的雙折率？ 解：（1）石英的最大雙折率為0.009，由干涉色色譜表可查出對(duì)應(yīng)一級(jí)黃白的光程差約為281nm左右，根據(jù)光程差公式： R=dN，得出： 薄片

6、厚度d=R/ N =281/0.009 =31222nm (2)三級(jí)藍(lán)綠干涉色對(duì)應(yīng)的光程差約為1334nm，按照光程差公式計(jì)算得雙折射率： N=（Ng-Np) = R/d =1334/31222 =0.0427. 答：該礦物的最大雙折率為0.0427.47四、礦物雙折率值的測(cè)定例2：如在標(biāo)準(zhǔn)薄片中觀測(cè)到某礦物的最高干涉色 為二級(jí)藍(lán)綠，求某礦物的雙折率？ 解：由色譜表查到二級(jí)藍(lán)綠干涉色對(duì)應(yīng)的光程差約為826nm，標(biāo)準(zhǔn)薄片的厚度為0.03mm(30000nm)，按照光程差公式計(jì)算得雙折射率： N=（Ng-Np) = R/d =826/30000 =0.0274 答：該礦物的最大雙折率為0.0274

7、.484950515253(二).雙晶的種類1、簡(jiǎn)單雙晶: 僅由兩個(gè)雙晶單體組成. 如正長(zhǎng)石的卡氏雙晶, 黑云母、輝石的接觸雙晶等。2. 復(fù)雜雙晶: 由兩個(gè)以上的雙晶單體組成。(1)聚片雙晶: 雙晶結(jié)合面彼此平行, 在正交偏光鏡間呈聚片狀.奇數(shù)與偶數(shù)兩組雙晶單體輪換消光.例如,斜長(zhǎng)石的鈉長(zhǎng)石雙晶（薄片）2)聯(lián)合雙晶: 雙晶結(jié)合面彼此不平行, 按雙晶單體的數(shù)目不同可分為三連晶/四連晶/六連晶（同種雙晶律）(3)復(fù)合雙晶: 兩種以上不同雙晶律的雙晶類型同時(shí)存在時(shí)稱復(fù)合雙晶，斜長(zhǎng)石中卡鈉復(fù)合雙晶，微斜長(zhǎng)石的格子雙晶。54555657黑云母的簡(jiǎn)單接觸雙晶5859斜長(zhǎng)石的聚片雙晶6061拉長(zhǎng)石的卡鈉復(fù)合雙晶6263646566本章節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容1、消光及消色2、干涉產(chǎn)生的條件3、干涉色級(jí)序4、光程差RdN5、補(bǔ)色法則及補(bǔ)色原理的應(yīng)用 （熟知幾種常用補(bǔ)色器的光程差）6、礦物雙折率的測(cè)定7、礦物延性與雙晶 延性符號(hào)的判定方法6768思考題：(5) 白云母的Ng1.588，Nm1.582，Np1.562，薄片厚度為0.03mm，求（1）軸性，光性正負(fù)，（2）Bxa、 Bxo切面在正交偏光鏡下具有什么樣的干涉色？(6