現(xiàn)代材料測試技術(shù)教學(xué)課件

1、現(xiàn)代材料測試技術(shù)主要內(nèi)容緒論光學(xué)顯微分析X射線衍射分析技術(shù)熱分析技術(shù)電子顯微分析紅外光譜分析第一章 緒論材料科學(xué)發(fā)展概況課程的目的和作用主要參考書1.1材料科學(xué)發(fā)展概況眾多新型材料的出現(xiàn)如功能材料、梯度功能材料、納米材料、復(fù)合材料等材料設(shè)計發(fā)展趨勢： 新、高、精、尖1.2課程的目的和作用結(jié)構(gòu)組成性能 高性能材料的發(fā)展促使材料工作者去探求材料組成、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝和性能之間的關(guān)系生產(chǎn)工藝“現(xiàn)代材料測試技術(shù)”就是為研究材料內(nèi)部的物相組成和結(jié)構(gòu)而設(shè)置的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課材料的物相組成和顯微結(jié)構(gòu)的獲得必須通過一定的測試方法和手段每一個從事材料科學(xué)研究的科技工作者、生產(chǎn)者都必須掌握和了解一定的材料測試方法

2、方面的知識1.2課程的目的和作用主要參考書1、王富恥.材料現(xiàn)代分析測試方法.北京理工大學(xué)出版社，20062、王曉春、張希艷、盧利平等 .材料現(xiàn)代分析與測試方法.國防工業(yè)出版社，2010 3、物相分析.武漢工業(yè)大學(xué)出版社, 19944、王英華.X光衍射技術(shù)基礎(chǔ). 原子能出版社, 19935、邵國有.硅酸鹽巖相學(xué). 武漢工業(yè)大學(xué)出版社, 19916、常鐵軍,等.材料近代分析測試方法. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 19997、孫業(yè)英.光學(xué)顯微分析.清華大學(xué)出版社，2003第五章 晶體光學(xué)基礎(chǔ)5.1光的基本性質(zhì) 光是具有一定波長的電磁波；具有波動性和微粒性。 光電效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，證明了光是一物質(zhì)（即光是由具有

3、極小能量的?！肮庾印苯M成的），而波動是質(zhì)的運動形式。光的波動形式以正弦曲線運動，其傳播方向與振動方向相互垂直。760 630 600 570 500 450 430 400(nm) 紅 橙 黃 綠 青 藍 紫 光在真空中速度是：5.1光的基本性質(zhì)自然光一切普通光源所發(fā)出的光。特點：在垂直于光波傳播方向的平面內(nèi)，各方向上都有等幅的光振動，其振動面是瞬息萬變的，有無數(shù)個。5.2自然光和偏振光自然光等效為兩振幅相等、互相垂直的、無相位關(guān)系的線偏振光5.2自然光和偏振光偏振光振動方向固定不變特點：在垂直于光波傳播方向的平面內(nèi)，只有一個固定方向上有等幅的光振動，振動面只有一個。又稱為平面偏光。nnCBA

4、反射光線D折射光線5.3 光的折射與全反射1、光的折射（折射定律)入射線、折射線和折射面法線恒處于同一平面內(nèi)，且入射角的正弦與折射角的正弦之比等于光波在入射介質(zhì)與折射介質(zhì)中的波速之比。N2,1=Vi/Vr =sini/sinr N2,1折射介質(zhì)對入射介質(zhì)的折射率。若入射介質(zhì)為真空，則N稱為折射介質(zhì)的絕對折射率，簡稱折射率。N = sini/sinr = V0/Vr 折射率值是宏觀地反映介質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)的光學(xué)常數(shù)，是鑒定透明礦物的最可靠常數(shù)之一。白光 介質(zhì)折射律不僅與介質(zhì)種類有關(guān)，而且與光的波長有關(guān)。光在折射時，不同波長的光將分散開來，這種現(xiàn)象叫作色散。1.1晶體光學(xué)基礎(chǔ)1.1.3 光的折射與全反

5、射當入射光由疏介質(zhì)射入密介質(zhì)時，ir，即折射線靠近法線；當入射光由密介質(zhì)射入疏介質(zhì)時，ir，即折射線離開法線方向折射。增大入射角i，折射角r也隨之增大，當r=90時，光線不再進入折射介質(zhì)中，此時的入射角稱為全反射角（或臨界角，用表示），當入射角大于臨界角時，即產(chǎn)生全反射。2.光的全反射5.3 光的折射與全反射點光源.全內(nèi)反射設(shè)：疏介質(zhì)折射率n； 密介質(zhì)折射率N；由折射定律： sin /sin 90=n/N n = Nsin當N已知時，由全反射原理可求出另一介質(zhì)的折射率n。阿貝折光儀5.3 光的折射與全反射應(yīng)用5.3 光的折射與全反射當入射角大于等于 ic 時，全部光能量都反回原介質(zhì)這種反射叫作

6、光的全反射,或叫作光的全內(nèi)反射.光進入光學(xué)纖維后,多次在內(nèi)壁上發(fā)生全內(nèi)反射,光從纖維的一端傳向另一端.光學(xué)纖維:中央折射率大,表層折射率小的透明細玻璃絲.應(yīng)用5.4光在晶體中的傳播根據(jù)晶體的光學(xué)性質(zhì)，將透明固體物質(zhì)分為二類：均質(zhì)體與非均質(zhì)體。1、光在均質(zhì)體中的傳播 其傳播速度不因光波振動方向的改變而發(fā)生變化。即光在均質(zhì)體中傳播時，只發(fā)生單折射，其折射率值只有一個，并且入射光波的振動特點和振動方向基本不改變。常見的均質(zhì)體有二類：非晶體（如玻璃、樹膠等）和等軸晶系的晶體（如螢石、方鎂石、石鹽等）。5.4光在晶體中的傳播2、光在非均質(zhì)體中的傳播其傳播速度隨光波振動方向的改變而發(fā)生變化，因而折射率值也

7、因振動方向的不同而變化，即非均質(zhì)體的折射率值不只一個。光波射入非均質(zhì)體，除特殊方向外，都要分解成振動方向相互垂直且傳播速度不等的兩種偏光即發(fā)生雙折射現(xiàn)象（如圖）。兩條偏光的折射率值之差稱為雙折射率。實驗證明，光波射入非均質(zhì)體的特殊方向不產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象，該方向稱為光軸（OA表示）。根據(jù)這一性質(zhì)，可將非均質(zhì)體分為二類：一軸晶和二軸晶。5.4光在晶體中的傳播一軸晶晶體中只有一個方向不產(chǎn)生雙折射，即只有一根光軸（中級晶族晶體）。二軸晶晶體中有二個方向不產(chǎn)生雙折射，即有二根光軸（低級晶族晶體）。另一偏光振動方向平行于光軸和光波傳播方向構(gòu)成的平面非常光，以“e”表示；其折射率值隨光波振動方向不同而變化，以

8、“Ne”表示。對于一軸晶，除光軸方向外，入射光均有二個折射率，一偏光振動方向永遠與光軸垂直常光，以“o”表示；其折射率值保持不變，以“No”表示。2.1晶體光學(xué)基礎(chǔ)2.1.5光率體1、定義:表示光波在晶體中傳播時，其振動方向與相應(yīng)折射率之間關(guān)系的光性指示體（立體幾何圖形）。作圖方法簡介：在各個光波的振動方向上，將其相應(yīng)的折射率值按”一定比例截取線段，自中心以這些線段為半徑，并將這些線段的端點連接起來“，從而構(gòu)成了空間幾何體。如何求實際晶體的光率體：根據(jù)晶體不同方向的切片，在折光儀上測出各光波振動方向上的相應(yīng)折射率所作的立體圖形。光率體簡單形象，運用方便，成為解釋一切晶體光學(xué)現(xiàn)象的基礎(chǔ)。2.1晶

9、體光學(xué)基礎(chǔ)2.1.5光率體3、均質(zhì)體光率體形態(tài)球體；對光性的指示過光率體的中心垂直入射光作切面，在任何方向上得到的都是圓切面，圓切面的半徑代表其折射率值。2 、光率體的分類根據(jù)晶體的對稱特征，分為三類：均質(zhì)體光率體、一軸晶光率體、二軸晶光率體。4、一軸晶光率體(1)形態(tài)旋轉(zhuǎn)橢球體，旋轉(zhuǎn)軸為光軸（晶體的c軸），并且有正負之分。5.5光率體特點：旋轉(zhuǎn)軸為長軸， NeNo，一軸晶正光性光率體，相應(yīng)礦物為一軸晶正光性礦物。NoNeONo （2）舉例： a、石英: 光沿c軸方向入射，不發(fā)生雙折射，c軸切片的折射率：No= 1.544，為圓切面； 光波垂直c 軸入射，發(fā)生雙折射，產(chǎn)生二條振動方向相互垂直的

10、偏光，c軸切片上，測得折射率No=1.544，Ne=1.553。為橢圓切面。 垂直c軸的入射光可有無數(shù)條，均可得到相同的橢圓切面，將它們聯(lián)系起來，可得到石英的光率體。5.5光率體quartzc-axis1.5441.553O5.5光率體 b、方解石 No=1.658， Ne=1.486calcitec-axisNoNeONo特點：旋轉(zhuǎn)軸為短軸， NeNo，一軸晶負光性光率體，相應(yīng)礦物為一軸晶負光性礦物。過光率體中心垂直入射光作切面（OA除外），為一橢圓切面。橢圓的長短半徑方向為光波振動方向；半徑的長度為相應(yīng)折射率的大??；二半徑之差為相應(yīng)雙折射率值。(3) 光性指示5.5光率體(4)一軸晶光率體

11、的主要切面（1）垂直光軸的切面 以No為半徑的圓切面；（2）平行光軸的切面 以Ne、 No 或No、Ne為長短半徑的橢圓切面；NoNoNeNo（3）斜交光軸的切面 以Ne、No（或No、Ne）為長短半徑的橢圓切面。也稱為任意切面。NeNoNpNgONm 二軸晶光率體光軸光軸2V圓切面圓切面5.5光率體5、二軸晶光率體 (1)形態(tài)三軸橢球體，有大、中、小三個主折射率，用Ng、Nm、Np表示。并且有正負之分。低級晶族的斜方、單斜和三斜晶系晶體都屬于二軸晶光性體。5.5光率體(2)舉例（鎂橄欖石）： 當光波沿c軸方向入射，發(fā)生雙折射，產(chǎn)生二束偏光，其一振動方向平行a軸，折射率為 Ng=1.715，另

12、一偏光振動方向平行b軸，折射率為Np=1.651,由此可得c軸的橢圓切面；1.1晶體光學(xué)基礎(chǔ)1.1.5光率體 當光波沿a軸方向入射，發(fā)生雙折射，其一偏光振動方向平行c軸，折射率為Nm=1.680，另一偏光振動方向平行b軸，折射率為Np=1.651,由此可得a軸的橢圓切面; 當光波沿b軸方向入射，發(fā)生雙折射，其一偏光振動方向平行c軸，折射率為Nm=1.680，另一偏光振動方向平行a軸，折射率為Ng=1.715,由此可得b軸的橢圓切面.5.5光率體 將三個橢圓切面按它們在空間的不同方位聯(lián)系起來，即得到鎂橄欖石的光率體三軸橢球體。5.5光率體5.5光率體a.二根光軸的位置：在NgNp主軸面上,通過N

13、m在光率體的一側(cè)可作一系列橢圓切面,一半徑是Nm,另一半徑連續(xù)變化于Ng與Np之間,當該半徑等于Nm時,即為一圓切面;同理,另一側(cè)也存在一個圓切面。圓切面的法線即為光軸方向。(3) 二軸晶光率體分析b.光軸面和光軸角光軸面包含二根光軸的平面（與NgNp主軸面一致，以AP 表示）。AP方向稱為光學(xué)法線（即Nm方向）。光軸角二根光軸之間的夾角（銳角以2V表示，鈍角以2E表示）。銳角的平分線稱為銳角等分線，以Bxa表示；鈍角的平分線稱為鈍角等分線，以Bxo表示。5.5光率體5.5光率體c.光性正負與光軸角計算光性正負確定：當Ng-NmNm-Np ,即Bxa=Ng，Bxo=Np,為正光性；當Ng-Nm

14、Nm-Np, 即Bxa=Np，Bxo=Ng,為負光性。d.光軸角計算： (+) tgV=(Nm-Np)/(Ng-Nm)1/2(-) tgV=(Ng-Nm)/(Nm-Np)1/25.5光率體e.對光性指示：過光率體中心垂直入射光作切面，在得到的橢圓切面上，可反映出光波振動方向，折射率值和雙折射率值。5.5光率體a.OA的切面：為一圓切面，無雙折射現(xiàn)象，只有一個折射率值，即Nm；b.AP的切面：為一橢圓切面，長短半徑分別為Ng和Np。有雙折射現(xiàn)象，折射率分別為Ng和Np ，雙折射率為Ng-Np，是二軸晶的最大雙折射率值 ；c.Bxa的切面：為一橢圓，有雙折射現(xiàn)象，折射率分別為Nm和Np (正光性）

15、，雙折射率為Nm-Np;(4)二軸晶光率體的主要切面d.Bxo的切面：為一橢圓，有雙折射現(xiàn)象，折射率分別為Ng和Nm (正光性），雙折射率為Ng-Nm;e.斜交切面：（既不垂直主軸。也不垂直光軸的切面）半任意切面：（垂直主軸面NgNp、NmNp、NgNm的切面）：這類切面的橢圓半徑中有一個為主軸Nm、Ng或Np，另一半徑為Ng或Np。任意斜交切面：其橢圓長短半徑分別為Ng和Np。5.5光率體5.6光率體在晶體中的位置光性方位光性方位光率體的主軸與晶體結(jié)晶軸之間的關(guān)系稱為。1 、一軸晶光率體的光性方位一軸晶（三方、四方、六方）光率體為旋轉(zhuǎn)橢球體，其旋轉(zhuǎn)軸（光軸）與晶體的 c軸（高次對稱軸）一致，

16、光率體中心與晶體中心重合。5.6光率體在晶體中的位置光性方位2. 二軸晶光率體的光性方位(1)斜方晶系晶體的光性方位光率體的三個主軸與晶體的三個結(jié)晶軸重合，三個主軸面與晶體的三個對稱面重合（如黃玉和堇青石的光性方位）。具體位置關(guān)系依實際晶體而確定，共有六種情況。堇青石的光性方位5.6光率體在晶體中的位置光性方位(2)單斜晶系晶體的光性方位光率體的一個主軸與晶體的b軸重合，三個主軸面之一與晶體的（010）對稱面重合。光率體的另外二個主軸與晶體的另外二晶軸相交成一定角度（如透閃石）。具體位置關(guān)系有三類。透閃石的光性方位5.6光率體在晶體中的位置光性方位(3)三斜晶系晶體的光性方位三斜晶系晶體對稱程

17、度最低，僅有一個對稱中心與光率體的中心重合，光率體的三個主軸與晶體的三個結(jié)晶軸皆斜交，其斜交的角度隨礦物不同而不同，如圖斜長石的光性方位。第六章 光學(xué)顯微分析6.1 偏光顯微鏡 偏光顯微鏡是研究透明礦物光學(xué)性質(zhì)的重要儀器，它比一般（生物）顯微鏡復(fù)雜，其主要的區(qū)別在于偏光顯微鏡裝有兩個偏光鏡及聚光鏡和勃氏鏡。偏光顯微鏡的類型較多，但其基本構(gòu)造相似。6.1偏光顯微鏡west (left)east (right)south (front)north (back)Black! (“extinct”)6.2單偏光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)裝置：只用一個偏光鏡進行觀察，測定。所觀察到的現(xiàn)象與普通顯微鏡基本相同，只

18、是對晶體某些特有的性質(zhì)（如多色性、吸收性等）可顯示出特殊顯微現(xiàn)象。研究對象:巖石薄片6.2單偏光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.2單偏光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)可觀察的內(nèi)容：（1）礦物的外表特征，如形態(tài)、解理等；（2）與礦物對光波的吸收有關(guān)的光學(xué)性質(zhì)，如顏色、多色性、吸收性等；（3）與礦物的折射率有關(guān)的光學(xué)性質(zhì)，如突起，糙面，輪廓，貝克線等。6.2單偏光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.2.1晶體的形態(tài)1.晶形：薄片中觀察到的晶形，決定于三個因素：晶體的對稱型；晶體形成的物理化學(xué)條件；切片方向。2.常見晶體形態(tài)： 粒狀（石英，橄欖石）； 針狀（莫來石）； 柱狀（輝石，硅灰石）； 板狀（硅酸三鈣）； 纖維狀（石膏，失透石）

19、； 片狀（云母）； 放射狀（透輝石）。 球粒狀（硅酸二鈣） 骨架狀（磷石英，方石英）；6.2單偏光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.2.1晶體的形態(tài)3.晶體自形程度:（1）自形晶：晶形完整，一般為規(guī)則的多邊形，邊棱為直線。析晶早，結(jié)晶能力強，環(huán)境條件適宜晶體生長. 如：C3S晶體；（2）半自形晶：晶形較完整，比自形晶差，邊棱部分為直線。這種晶體析晶較晚或溫度下降較快時析出（如：C2S晶體）；（3）他形晶：晶形為不規(guī)則粒狀。這種晶體析晶晚，結(jié)晶中心多且析晶很快的產(chǎn)物（如C3A和C4AF等）；（4）畸形晶：由于析晶時粘度和雜質(zhì)等因素的影響，晶體形成雪花狀、樹枝狀、骨架狀等形態(tài)（如玻璃結(jié)石中的磷石英）。 在顯微

20、鏡下還可觀察到包裹體即大晶體中包裹著一些小晶體或其他物質(zhì)。包裹物可以是氣體、液體、其他晶體或同種晶體。由包裹物的成分和形態(tài)可分析晶體生長時的物理化學(xué)環(huán)境。6.2單偏光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.2.1晶體的形態(tài)6.2單偏光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.2.1晶體的形態(tài)6.2單偏光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.2.2 解理及解理夾角1.解理晶體沿著一定方向裂開成光滑平面的性質(zhì)。許多礦物具有解理，但不同礦物的解理完善程度、解理方向、解理組數(shù)等內(nèi)容不同，可作為鑒定礦物的特征之一。2.解理完善程度（1）極完全解理：解理縫細、密，且直貫晶體。如云母類礦物；（2）完全解理：解理縫清晰但較粗，連貫性差。如輝石、角閃石；（3）不完

21、全解理：解理縫粗，斷斷續(xù)續(xù)，有時僅見解理痕跡，如橄欖石。3.解理縫形成的原因及清晰度原因：薄片中解理逢被樹膠充填，二者折射率不等，即可見解理縫。清晰度：與解理的完全程度有關(guān)；與晶體和樹膠的折射率差值有關(guān)；與切片方向有關(guān)。6.2單偏光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.2.2 解理及解理夾角4.解理角:當?shù)V物具有兩組以上解理時，必然存在夾角解理角，該參數(shù)可幫助鑒定礦物。對于某一晶體，解理角是一定值。只有當切片同時垂直兩組解理面時，才是兩組解理真正的夾角。特征是：解理縫細，清晰，升降鏡筒時解理縫不向兩邊移動。測定方法：如圖所示。6.2單偏光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.2.2 解理及解理夾角6.2單偏光鏡下晶體的光學(xué)性

22、質(zhì)6.2.3礦物的顏色與多色性和吸收性1、顏色晶體對白光中七色光波選擇性吸收的結(jié)果。對白光等量吸收，則為無色礦物；對白光不等量吸收，則為透過光的顏色；對頂二色互補原理：對頂二色等量混合為白色；其一被吸收則呈現(xiàn)其補色。如晶體吸收紅色光，則呈現(xiàn)綠色。2.多色性與吸收性6.2單偏光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.2.3礦物的顏色與多色性和吸收性多色性由于通過晶體的光波振動方向不同，使晶體顏色發(fā)生變化的現(xiàn)象。吸收性由于通過晶體的光波振動方向不同，使晶體顏色濃度發(fā)生變化的現(xiàn)象。6.2單偏光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.2.3礦物的顏色與多色性和吸收性描述晶體的多色性與吸收性，常借助光率體主軸表示。一軸晶礦物的多色性與吸收

23、性公式：以光率體軸表示，如電氣石，取c軸切片，在單偏光鏡下觀察，當Ne PP時，晶體呈淺紫色，當NoPP時，晶體呈深藍色。則 多色性公式為：No=深藍色；Ne=淺紫色； 吸收性公式為：NoNe（表示No方向吸收性強）。二軸晶礦物的多色性與吸收性公式：有Ng 、Nm、Np三個主折射率，相應(yīng)有三個主要顏色。AP 切面，顯示Ng 、Np的顏色，其多色性明顯；OA切面，只顯示Nm的顏色，無多色性；Bxa切面，顯示Nm 、Np （正光性）或 Nm 、Ng （負光性）的顏色。6.2單偏光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.2.3礦物的顏色與多色性和吸收性測二軸晶的多色性（三色）至少需要二個定向切片。如角閃石，多色性公式

24、：Ng=深綠色 、Nm=綠色、Np=淺黃綠色；吸收性公式： Ng Nm Np（正吸收）影響多色性的因素6.2單偏光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.2.3礦物的顏色與多色性和吸收性與礦物的本性有關(guān)(有的礦物有明顯多色性，有的不明顯或沒有)；與切片方向有關(guān)（如OA切面上無多色性）；與切片厚度有關(guān)（切片越厚，多色性越明顯）。6.2單偏光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.2.4礦物的輪廓、貝克線、糙面及突起在薄片中二折射率不同的介質(zhì)接觸處，可看到較暗的邊緣輪廓；在輪廓的附近可見到一條明亮的細線貝克線。升降鏡筒，貝克線發(fā)生移動。1、輪廓與貝克線輪廓與貝克線的形成原因6.2單偏光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.2.4礦物的輪廓、貝克線、

25、糙面及突起 貝克線的移動規(guī)律：提升鏡筒，貝克線向折射率高的介質(zhì)移動。利用貝克線的移動規(guī)律可判斷相鄰介質(zhì)折射率的相對大?。ó敹橘|(zhì)的折射率相差0.001時，亦可見到貝克線）。6.2單偏光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.2.4礦物的輪廓、貝克線、糙面及突起2、礦物的糙面:在單偏光下觀察時，可看到某些礦物的表面比較粗糙，這種現(xiàn)象稱為糙面。 產(chǎn)生原因：晶體表面呈現(xiàn)顯微狀的凹凸不平，在制作薄片時其上覆蓋一層樹膠，因樹膠與晶體的折射率不同，光線通過二者界面時，發(fā)生折射，使礦物表面光線集散不一，而表現(xiàn)出明暗程度不同，呈現(xiàn)粗糙的感覺。晶體與周圍介質(zhì)間折射率差值越大，薄片表面磨光程度越差，糙面越明顯。6.2單偏光鏡下晶體

26、的光學(xué)性質(zhì)6.2.4礦物的輪廓、貝克線、糙面及突起3、突起在薄片中，不同礦物表面好象高低不同，有的礦物高一些，有的低一些，這一現(xiàn)象稱為突起（僅是一種視力上的感覺）。突起產(chǎn)生的原因：突起是人們的一種視力感覺。在同一薄片中，各礦物表面是在同一水平面上的。但由于礦物之間及礦物與周圍樹膠折射率不同，在其交界處，將發(fā)生折射、反射及全反射。折射程度不同，使得交界處亮度不同程度的變暗，視覺上感到高低不平，即產(chǎn)生了突起。6.2單偏光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.2.4礦物的輪廓、貝克線、糙面及突起突起有正負之分及高低的區(qū)別（如圖）。突起正負：以樹膠的折射率N=1.54為標準，礦物的折射率大于樹膠的折射率為正突起；礦物

27、的折射率小于樹膠的折射率為負突起。突起高低：根據(jù)礦物與樹膠相對折射率的大小，將突起分為六個等級負高、負低、正低、正中、正高、正極高。利用貝克線的移動規(guī)律可判斷突起正負；根據(jù)所觀察的突起及邊緣、糙面的明顯程度可確定突起的高低。從而可在單偏光鏡下估計礦物的折射率值。6.2單偏光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.2.4礦物的輪廓、貝克線、糙面及突起6.2單偏光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.2.4礦物的輪廓、貝克線、糙面及突起4、礦物的閃突起對于雙折射率較大的晶體，在單偏光鏡下，旋轉(zhuǎn)物臺，突起的高低發(fā)生明顯變化，這種現(xiàn)象稱為閃突起。對于同一晶體，閃突起的明顯與否與切片方向有關(guān)。裝置：上下偏光鏡同時使用，并且振動方向相互垂

28、直（一般與目鏡十字絲方向一致）。光學(xué)特點：載物臺上不放任何礦片或放置均質(zhì)體和非均質(zhì)體OA的切片時，視域是黑暗的；載物臺上放置非均質(zhì)體薄片時，由于晶體光學(xué)性質(zhì)和切片方向不同，將產(chǎn)生消光和干涉現(xiàn)象。6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.1正交偏光鏡的裝置及光學(xué)特點Minerals act as magicians!olivineplagPPLXPL6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.2正交偏光鏡間的消光現(xiàn)象1、全消光現(xiàn)象正交偏光鏡間放置均質(zhì)體和非均質(zhì)體OA的切片時，將產(chǎn)生全消光現(xiàn)象。如圖(a)所示，這類切片不改變?nèi)肷涔獾男再|(zhì)，由下偏光鏡透出的PP方向偏光，通過晶體后，仍在PP方向振動，與上偏

29、光鏡的振動方向AA垂直，所以不能透出上偏鏡，而使視域黑暗。旋轉(zhuǎn)物臺，消光現(xiàn)象不變。消光現(xiàn)象晶體在正交偏光鏡下呈現(xiàn)黑暗的現(xiàn)象。2、四次消光現(xiàn)象正交偏光鏡間放置非均質(zhì)體任意方向切片，旋轉(zhuǎn)物臺360，視域?qū)⒊霈F(xiàn)四次黑暗和四次明亮現(xiàn)象:6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.2正交偏光鏡間的消光現(xiàn)象當光率體橢圓半徑與PP、AA方向一致時，視域黑暗。轉(zhuǎn)物臺一周，這樣的位置有四次，稱為消光位。當光率體橢圓半徑與PP、AA方向斜交時，視域明亮。有光線透出上偏光鏡，將發(fā)生干涉作用。小結(jié)：在正交偏光鏡間全消光的晶體，可能是均質(zhì)體也可能是非均質(zhì)體OA切片；而呈現(xiàn)四次消光的切片，一定是非均質(zhì)體。Now insert

30、 a thin section of a rock in XPLwest (left)east (right)Light vibrating E-WHow does this work?Unpolarized lightLight vibrating in many planes and with many wavelengthsLight and colors reach eye!northsouth6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.3正交偏光鏡間的干涉現(xiàn)象1、光波的干涉條件 頻率相同；傳播方向一致；在同一平面內(nèi)振動；光程差恒定。2、干涉原理 透出下偏光鏡的PP方向偏光，進入晶體后分解

31、成K1、K2兩種偏光。特點：折射率不等（N1N2）傳播速度不同（V1V2）透出晶體表面的時間不同（ K2先于K1）二者產(chǎn)生了光程差R。6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.3正交偏光鏡間的干涉現(xiàn)象光程差兩偏光在通過晶體薄片的過程中，速度較快的光超過較慢的光的距離。K1、K2兩偏光在到達上偏光鏡之前，光程差R為一常數(shù)。進入上偏光鏡時再度分解， K1 、K2 （AA，可透過上偏光鏡）和 K1、K2（AA，不能透過上偏光鏡）。K1 、K2 兩偏光具備干涉條件：頻率相同（由同一束光二度分解而成）；光程差固定；在同一平面內(nèi)振動且傳播方向一致。3、干涉結(jié)果由同一平面內(nèi)兩偏光迭加原理可得合成光波的振幅A。

32、 A2=OB2sin22sin2(R/)OB入射光波的振幅；晶體切片的光率體橢圓半徑與上下偏光鏡振動方向的夾角； 入射光的單色光波長；R光程差。6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.3正交偏光鏡間的干涉現(xiàn)象由上式可見，合成光波的振幅決定于和R值。（1）夾角值的影響當=0，sin22=0，則A2=0，晶體消光（晶體處于消光位 四次消光現(xiàn)象）；當=45，sin22=1，則A2最大，晶體最亮（晶體顆粒從消光位轉(zhuǎn)到45時，干涉色最亮） 。6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.3正交偏光鏡間的干涉現(xiàn)象6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.3正交偏光鏡間的干涉現(xiàn)象（2）光程差的影響當R=0時，A2=

33、0，晶體消光（全消光現(xiàn)象）；當R=2n /2 時，sin2(R/)=0，A2=0，兩光波干涉的結(jié)果是相互抵消，視域黑暗；當R=（2n +1）/2 時，sin2(R/)=1，A2最大，兩光波干涉的結(jié)果是相互迭加，亮度加強。當光程差R界于2n /2 和（2n +1）/2之間時， =0與45之間時，亮度界于全黑和最亮之間。A2=OB2sin22sin2(R/)6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.3正交偏光鏡間的干涉現(xiàn)象4.光程差R的計算（單位一般用nm） 如果光在空氣中的速度為V0，晶體薄片的厚度為D，快光、慢光通過厚度為D的薄片所需要時間為tp、tg，快、慢光在晶體中的速度為Vp、Vg。則當快

34、光已透出薄片到空氣中行進了一段路程后，慢光才剛剛透出薄片時，光程差為：影響光程差的因素有：晶體的雙折射率；薄片厚度。1.4正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)1.4.3正交偏光鏡間的干涉現(xiàn)象6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.4干涉色及色譜表1、干涉色及其成因 石英楔簡介：取石英平行光軸的切片，由薄至厚磨成楔形，由于雙折射率固定（0.009），所產(chǎn)生的光程差由薄至厚連續(xù)增大。（1）單色光的干涉情況如圖所示，依次出現(xiàn)明暗相間的條帶。在R=2n /2 處，出現(xiàn)黑暗條帶；在R=（2n +1）/2處，出現(xiàn)明亮條帶；R界于二者之間時，亮度界于亮與暗之間。明亮與黑暗條帶之間的距離隨單色光波長的增大而增大6.3正

35、交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.4干涉色及色譜表（2）白色光的干涉情況白光波長范圍390-770nm，一定的光程差只能相當于部分色光半波長的偶數(shù)倍而抵消或相對減弱；同時又可相當于另一部分色光半波長的奇數(shù)倍而被加強。所有未消失的色光混合起來，構(gòu)成了與該光程差相應(yīng)的混合色干涉色（舉例：1000 nm的光程差，相應(yīng)的干涉色為橙紅色）。一定的光程差與一定的干涉色相對應(yīng)，而干涉色的亮度與值有關(guān)，當=45時，干涉色最亮。6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.4干涉色及色譜表 當用白光照射時，在正交偏光鏡間，隨著石英楔的慢慢推入，光程差逐漸增大，視域中出現(xiàn)的干涉色將由低到高出現(xiàn)有規(guī)律的變化。這種干涉色的有

36、規(guī)律變化，就構(gòu)成了干涉色級序。隨著光程差由小增大，出現(xiàn)的干涉色有規(guī)律變化的情況大致如下：暗灰-灰白-淺黃-橙-橙紅-藍-藍綠-綠-黃-紫紅-藍綠-綠-黃-橙-紅-粉紅-淺綠-淺橙至亮白色。根據(jù)石英楔干涉色的變化情況，一般將干涉色劃分為4-5個級序。第一級序，主要干涉色為：暗灰-灰白-淺黃-橙-紫紅第二級序，主要干涉色為：藍-藍綠-綠-黃橙-紫紅第三級序，主要干涉色為：藍綠-綠-黃橙-紅第四級序，主要干涉色為：粉紅-淺綠-淺橙-淺綠6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.4干涉色及色譜表更高的級序由于色淺而混雜，難于分辨，最后出現(xiàn)高級白干涉色，以上各級干涉色的末端均出現(xiàn)紫紅色。由于此紫紅色很靈敏

37、，易于感覺到，故稱靈視色。6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.4干涉色及色譜表 各級干涉色級序的特征：第一級：R=0560nm，無蘭色、綠色，有暗灰、灰白色。顏色較暗；第二級： R=5601120nm，顏色鮮艷，色帶間界線較清楚；第三級： R=11201680nm，顏色較第二級干涉色淺，色帶間界線不太清楚；第四級及更高級：光程差大于1680nm，干涉色的顏色更淺，色帶間界線模糊不清。由于光程差太大，幾乎接近各色光半波長的奇數(shù)倍，同時又接近它的偶數(shù)倍，使各色光都有不等量的出現(xiàn)，相互混合后呈現(xiàn)亮白色高級白。如：方解石平行c軸的切片，d =0.03mm， R= （1.658 -1.486)0.0

38、3106=5160nm6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.4干涉色及色譜表一定的干涉色對應(yīng)一定的光程差，而光程差與晶體的雙折射率及切片厚度有關(guān)。根據(jù)公式R=d(Ng-Np)，將干涉色、光程差、雙折射率、薄片厚度用一圖表表示色譜表。色譜表上，橫坐標為光程差；縱坐標為切片厚度；斜線表示雙折射率大??；在各光程差位置上，填上相應(yīng)干涉色。當已知其中任意二個數(shù)據(jù)，可由色譜表上求出第三個量。如：石英，已知最大雙折射率為0.009，顯微鏡下觀察最高干涉色為一級黃色，由色譜表可知其厚度約為0.04mm。3、干涉色色譜表6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.5補色法則和補色器1、補色法則兩個非均質(zhì)體任意方向

39、的切片（OA除外），在正交偏光鏡間45位重疊時，光通過兩切片后，總光程差的增減法則。 如圖所示，同名軸平行，總光程差R=R1+R2，干涉色級序升高； 異名軸平行，總光程差R=R1-R2，干涉色級序降低（以干涉色較高的切片為基）。當R1=R2時，總光程差R=R1-R2 =0，此時，晶體切片消色而變暗。6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.5補色法則和補色器2、補色器（1）石膏試板 （平行石膏NgNp方向的切片）切片厚度一定，在正交偏光鏡間產(chǎn)生約560nm光程差，呈一級紫紅干涉色；該試板上標有1，其光程差相當于黃光波長；試板的Ng振動方向（慢光）與金屬板短邊平行，Np（快光）平行長邊；晶體切片與

40、石膏試板在45位重疊，可使晶體切片干涉色升高或降低一個級序。石膏試板適應(yīng)于干涉色較低的晶體切片（二級黃以下）。（2）云母試板（平行白云母解理面的切片）切片厚度一定，在正交偏光鏡間產(chǎn)生約147nm光程差，呈一級灰白干涉色；試板的Ng振動方向（慢光）與金屬板短邊平行，Np（快光）平行長邊；在正交偏光鏡間加入云母試板，可使晶體切片干涉色按色譜順序升高或降低一個色序。所以，云母試板適應(yīng)于干涉色較高的晶體切片（一級黃以上至三級干涉色）。6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.5補色法則和補色器6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.5補色法則和補色器（3）石英楔（平行OA方向由薄至厚的楔形）在正交偏光鏡

41、間產(chǎn)生一到四級連續(xù)干涉色，光程差02240nm，Ng平行短邊。當物臺上放置晶體切片，從試板孔由薄至厚插入石英楔，同名軸平行時，干涉色升高；異名軸平行時，干涉色逐漸降低，至晶體切片消色出現(xiàn)黑帶（ R1=R2，總光程差R=0）。注：補色后，判斷干涉色升降，應(yīng)以干涉色較高者為基準。如：晶體切片干涉色為一級灰白（R=150nm)，加入石膏試板(R=560nm)后，同名軸平行，總光程差為710nm，干涉色升高；異名軸平行，總光程差為410nm，干涉色降低（對干涉色較高的石膏試板而言）。6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.5補色法則和補色器6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.6正交偏光鏡下晶體主要

42、光學(xué)性質(zhì)的觀察與測定原理：在正交偏光鏡間，將補色器與被測晶體切片重疊后，根據(jù)干涉色的升降判斷切片上光率體橢圓軸的名稱和方向。方法：將欲測顆粒置于視域中心，轉(zhuǎn)物臺至消光位； 從消光位轉(zhuǎn)45，此時晶體干涉色最亮； 選用適當?shù)难a色器從試板孔中插入，觀察干涉色變化。若干涉色升高，則同名軸平行；若干涉色降低，則異名軸平行。由于試板軸名已知，由此可判斷晶體切片的光率體橢圓軸名。1、非均質(zhì)體切片上光率體軸名的測定6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.6正交偏光鏡下晶體主要光學(xué)性質(zhì)的觀察與測定2、干涉色級序的觀察與測定(1)切面方向與干涉色級序的關(guān)系 光程差與礦物切片的厚度和雙折射率有關(guān)。而同一礦物的不同方

43、向切片，其雙折射率不同，因而有不同的干涉色（如圖所示）。在正交偏光鏡間需測定最高干涉色才有鑒定意義。一般用統(tǒng)計方法，精確測定需用定向切片法。6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.6正交偏光鏡下晶體主要光學(xué)性質(zhì)的觀察與測定(2)干涉色級序的觀測方法原理：在薄片制備過程中，礦物顆粒易形成楔形邊緣。因而礦物的干涉色也自邊緣向中央逐漸升高，形成一個序列。每出現(xiàn)一條紅帶，干涉色升高一級。若共出現(xiàn)n條紅帶，則干涉色為（n+1 )級。a邊緣色帶法方法：利用礦物碎屑邊緣的干涉色圈判斷干涉色級序。6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.6正交偏光鏡下晶體主要光學(xué)性質(zhì)的觀察與測定b石英楔子測定法（補償法）根據(jù)補

44、色原理進行測定，準確性較高。方法：將欲測顆粒從消光位轉(zhuǎn)45，此時晶體干涉色最亮；從試板孔插入石英楔，并使晶體顆粒的光率體橢圓軸與試板異名軸平行。隨著石英楔的插入，干涉色降低，直至消色，出現(xiàn)黑帶。此時二者光程差相等；拿掉薄片，此時石英楔所顯示的干涉色與晶體單獨存在時相同。慢慢抽出石英楔，觀察視域中出現(xiàn)紅色的次數(shù)（n次），干涉色為（n+1）級。6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.6正交偏光鏡下晶體主要光學(xué)性質(zhì)的觀察與測定3、雙折射率的測定同一礦物，由于切片方向不同，雙折射率大小不同。只有最大雙折射率才有鑒定意義。所以，一軸晶應(yīng)選OA、二軸晶應(yīng)選AP的切面。這兩種切面在正交偏光鏡下具有最高干涉色

45、，在錐光鏡下有一定干涉圖特征。找出定向切片后，測出干涉色，確定相應(yīng)的光程差，若取薄片標準厚度（0.03mm），可在色譜表上查出雙折射率或由公式R= d(Ng-Np)計算得出。6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.6正交偏光鏡下晶體主要光學(xué)性質(zhì)的觀察與測定4、消光類型與消光角的測定(1)消光類型晶體處于消光位時，其解理縫、雙晶縫，晶棱等與目鏡十字絲（代表上下偏光鏡的振動方向）的關(guān)系。a、平行消光晶體處于消光位時，其解理縫、雙晶縫，晶棱等與目鏡十字絲平行；b、斜消光晶體處于消光位時，其解理縫、雙晶縫，晶棱等與目鏡十字絲斜交；小結(jié)：中級晶族晶體一般為平行消光和對稱消光，斜消光很少；低級晶族斜方晶系

46、一般也是平行消光；而單斜和三斜晶系大部分為斜消光。C、對稱消光晶體消光時，目鏡十字絲為兩組解理縫或兩個晶面跡線的平分線（如角閃石）。6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.6正交偏光鏡下晶體主要光學(xué)性質(zhì)的觀察與測定6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.6正交偏光鏡下晶體主要光學(xué)性質(zhì)的觀察與測定2、消光角的測定消光角晶體的結(jié)晶軸或晶面符號與光率體橢圓半徑之間的夾角（晶體處于消光位時，目鏡十字絲與解理縫、雙晶縫或晶棱間的夾角）。對于單斜、三斜晶系的晶體，以斜消光切面為主。測定某些特殊方向切面的消光角具有鑒定意義。測定步驟如下：（1）選擇合適的定向切面，確定解理縫、雙晶縫或晶棱的方向（如角閃石，在

47、（010）面上，解理縫c軸）；（2）測定光率體橢圓軸與解理縫、雙晶縫或晶棱間的夾角（使目鏡十字絲與解理縫、雙晶縫或晶棱平行，記下物臺刻度數(shù)；轉(zhuǎn)物臺使晶體顆粒達到消光位，記下讀數(shù)； 與之差即為消光角。）6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.6正交偏光鏡下晶體主要光學(xué)性質(zhì)的觀察與測定（3）利用補色器確定晶體切面上光率體軸的名稱；（4）記錄消光角，如圖c、d所示，消光角分別為cNp=30 和 cNg=30；6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.6正交偏光鏡下晶體主要光學(xué)性質(zhì)的觀察與測定6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.6正交偏光鏡下晶體主要光學(xué)性質(zhì)的觀察與測定普通角閃石在（010）面上的消

48、光角為cNg=30。在平行（010）的切面上，包含a軸和c軸以及光率體的主軸Ng、Np。柱面解理縫方向代表c軸，在該切面上可測得Ng 與 c軸 的真實夾角。在平行（110）的切面上，其消光角比（010）面上的小。在（100）面上為平行消光；在（001）面上為對稱消光。6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.6正交偏光鏡下晶體主要光學(xué)性質(zhì)的觀察與測定5、晶體延性符號的測定延性礦物晶體在形態(tài)上向某一方向延長生長的特性（如針狀、纖維狀、柱狀等）正延性晶體的延長方向與慢光（Ng）方向平行或夾角小于45負延性晶體的延長方向與快光（Np）方向平行或夾角小于45測定方法：6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.

49、3.6正交偏光鏡下晶體主要光學(xué)性質(zhì)的觀察與測定（1）將欲測顆粒置于視域中心，在單偏光鏡下使一長邊與目鏡十字絲平行；（2）在正交偏光鏡下，自消光位轉(zhuǎn)45 ，根據(jù)晶體干涉色高低選擇試板，觀察插入試板后干涉色的升降，可確定晶體的延性符號。如圖所示。對于二軸晶，當其延長方向為Nm方向時，則切片的延性可正可負。6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.6正交偏光鏡下晶體主要光學(xué)性質(zhì)的觀察與測定 6、雙晶的觀察雙晶兩個或兩個以上的同種晶體彼此間按一定的對稱關(guān)系相互結(jié)合而成的規(guī)則連生體。雙晶中的相鄰單體，可看作其中一個繞某一假想軸線（雙晶軸）轉(zhuǎn)動180后與另一單體重合（如長石雙晶）；或通過某一假想平面（雙晶面

50、）的反映后重合（如石膏雙晶）由于相鄰單體的光率體方位不同，在正交偏光鏡下表現(xiàn)為不同時消光，而呈一明一暗現(xiàn)象。雙晶中二個單體間的結(jié)合面稱為雙晶結(jié)合面；雙晶結(jié)合面與薄片平面的交線稱為雙晶縫。當切面與結(jié)合面垂直時，雙晶縫細而清楚。當雙晶縫與目鏡十字絲平行或成45 時，雙晶縫兩側(cè)的單體明亮程度一致，而看不見雙晶（如圖2 -47b）。6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.6正交偏光鏡下晶體主要光學(xué)性質(zhì)的觀察與測定根據(jù)雙晶中單體的數(shù)目和結(jié)合情況，可將雙晶分為：簡單雙晶（僅有二個單體）；聚片雙晶（由二個以上單體組成，雙晶結(jié)合面彼此平行）；聯(lián)合雙晶（由二個以上單體組成，雙晶結(jié)合面彼此不平行，根據(jù)單體的數(shù)目不

51、同，有三連晶、四連晶、六連晶）6.3正交偏光鏡間晶體的光學(xué)性質(zhì)6.3.6正交偏光鏡下晶體主要光學(xué)性質(zhì)的觀察與測定鉀長石的卡斯巴雙晶微斜長石的格子狀雙晶斜長石的聚片雙晶堇青石的六連晶6.4錐光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.4.1錐光鏡裝置及特點晶體在單偏光和正交鏡下的觀測，使用的是平行光束，能測定一些光學(xué)性質(zhì)。但還有一些性質(zhì)如軸性、光性符號，晶體切片方向等需在錐光鏡下研究。1、裝置：在正交偏光鏡的基礎(chǔ)上，加上聚光鏡（系統(tǒng)升至最高），推入勃氏鏡或去掉目鏡，使用高倍物鏡，用凹面反光鏡。錐光（聚斂偏光）由下偏光鏡透出的偏光，通過短焦距的聚光透鏡，形成錐形光束（如圖），在通過晶體切片后向上傳播。6.4錐光鏡下晶

52、體的光學(xué)性質(zhì)6.4.1錐光鏡裝置及特點(1)在錐形光束中，除中央一條光線垂直薄片入射外，其他光線都是傾斜地射入薄片，且其傾角愈向外愈大，在薄片中通過的距離愈大。但錐形偏光束中，不論怎樣傾斜，其振動面仍與下偏光鏡的振動方向平行。即錐光進入晶體時，仍然是偏振光。(2)在錐光鏡下觀察，從目鏡中看到的是偏光錐中各入射光通過晶體后到達上偏光鏡所產(chǎn)生的消光和干涉現(xiàn)象的總和它們構(gòu)成了各種特殊的圖形，稱為干涉圖。2、特點：（3）觀察干涉圖時，必須加入勃氏鏡或去掉目鏡。去掉目鏡（不用勃氏鏡），可直接觀察物鏡焦點平面上的干涉圖實象。圖形雖小但很清楚。目鏡與勃氏鏡聯(lián)合組成一個望遠式的放大系統(tǒng)，能看到被放大了的干涉圖

53、。圖形大但較模糊；6.4錐光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.4.1錐光鏡裝置及特點（4）觀察干涉圖時，應(yīng)使用高倍物鏡。因為高倍物鏡有較大的光孔角，工作距離短（小于1mm），能接納較大范圍的傾斜入射光（如圖所示）。（5）均質(zhì)體礦物的光學(xué)性質(zhì)各方向一致，在正交偏光鏡間全消光，在錐光鏡下不能形成干涉圖；非均質(zhì)體礦物的光學(xué)性質(zhì)各向異性，即使在正交偏光鏡下全消光的切片，也能形成干涉圖。由于晶體的軸性和切片方向的不同，所形成的干涉圖形態(tài)也不同。6.4錐光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.4.2一軸晶干涉圖對于一軸晶，因切片方向不同，有三種類型的干涉圖 （即OA、OA、斜交光軸的干涉圖）。1、垂直光軸切面的干涉圖(1)形象特點（

54、如圖所示）視域中出現(xiàn)一較粗的黑十字，二黑帶與目鏡十字絲（PP、AA方向）平行，黑十字交點在視域中心；被黑十字所分的四個象限明亮。雙折射率低或較薄的切片，干涉色為一級灰白；雙折射率高或較厚的切片，出現(xiàn)以黑十字交點為中心的同心環(huán)狀干涉色圈，且干涉色級序愈往外愈高；該黑十字稱為消光影，干涉色圈稱為等色曲線，黑十字交點為光軸出露點；旋轉(zhuǎn)物臺360,干涉圖的形象不變。6.4錐光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.4.2一軸晶干涉圖6.4錐光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.4.2一軸晶干涉圖(2)干涉圖的成因消光影的產(chǎn)生（如圖）：在錐光束中，過光率體中心垂直每一根入射光作切面，只有中心一條垂直薄片入射的光線是圓切面，其他皆為橢圓

55、切面，橢圓半徑的分布情況如圖所示。包含或近于包含在PP和AA面內(nèi)的偏光，其振動方向PP，通過薄片后，仍然在PP方向振動。這部分偏光不能透出上偏光鏡而消光，形成黑十字狀消光影（由于視力上的感覺，消光影有一定寬度）；等色曲線的產(chǎn)生（如圖）：由圖可見，四個象限的光率體橢圓半徑與PP、AA方向斜交，在正交偏光鏡下產(chǎn)生干涉形成干涉色。當入射光與光軸夾角愈大（靠近視域邊緣），雙折射率值愈大，并且光在薄片中經(jīng)過的距離愈大，使光程差由內(nèi)向外增大。并且與光軸夾角相等的各入射光波，產(chǎn)生的光程差相同,從而構(gòu)成了同心環(huán)狀的干涉色圈。6.4錐光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.4.2一軸晶干涉圖旋轉(zhuǎn)物臺，干涉圖不發(fā)生變化。因為一軸

56、晶OA切片，光率體橢圓半徑的分布呈放射狀對稱的，總有部分光線的振動方向在PP、AA面內(nèi)，而四個象限內(nèi)光的振向與PP、AA斜交。nwnenwnenwnenwneEffects of multiple cuts thru indicatrix6.4錐光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.4.2一軸晶干涉圖（3）光性正負的測定一軸晶晶體，NeNo時，為正光性；NeNo時，為負光性；在一軸晶OA切片干涉圖上，徑向為非常光Ne的振動方向；切向為常光No的振動方向。根據(jù)補色原理，利用補色器測出Ne與No的相對大小，就可判斷光性正負（測定方法如圖）。注意：測定光性正負要根據(jù)四個象限的干涉色高低選用合適的試板。一級黃以下選

57、用石膏試板；一級黃以上選用云母試板或石英楔子。 石英垂直光軸切面的光性確定 方解石垂直光軸切面的光性確定6.4錐光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.4.2一軸晶干涉圖2、斜交光軸切片的干涉圖(1)形象特點：由于光軸出露點不在視域中心，干涉圖為不完整的黑十字和干涉色圈組成。根據(jù)切片法線與光軸夾角的大小，可分成兩種情況，如圖所示。干涉圖的成因與垂直光軸切片的干涉圖相同。2、光性正負的測定（1）當干涉圖中黑十字交點在視域內(nèi)時，測定方法與OA切片干涉圖相同；（2）當干涉圖中黑十字交點在視域外時，首先要確定視域?qū)儆谀囊幌笙?，即黑十字交點在視域外的位置，其方法有：消光影細端靠近光軸方向，粗端遠離光軸；干涉色圈凹向光軸

58、出露點；6.4錐光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.4.2一軸晶干涉圖旋轉(zhuǎn)物臺，由黑帶的移動情況判斷象限（如圖）。確定了視域?qū)儆谀囊幌笙藓螅瑴y定方法與OA切片干涉圖相同(如圖)。6.4錐光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.4.2一軸晶干涉圖3、平行光軸切片干涉圖(1)形象特點: 當光軸與PP、AA方向平行時，干涉圖為粗大模糊的黑十字；少許轉(zhuǎn)動物臺，黑十字即分裂并沿光軸方向退出視域。因變化迅速而稱為瞬變干涉圖或閃圖；當光軸與PP、AA方向成45時，出現(xiàn)對稱干涉色（由內(nèi)向外，垂直光軸方向升高，沿光軸方向降低，如圖）。6.4錐光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.4.2一軸晶干涉圖6.4錐光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.4.2一軸晶干涉圖(2)

59、成因（如圖2-68） 在平行光軸切面的光率體橢圓半徑分布圖中，當光軸與上、下偏光鏡振動方向之一平行時，大部分的光率體橢圓半徑都與上、下偏光鏡振動方向平行或近于平行，在正交偏光鏡間，應(yīng)當消光或近于消光，故形成粗大模糊的黑十字，稍轉(zhuǎn)動物臺，則大部分光率體橢圓半徑與上、下偏光鏡振動方向斜交，故黑十字迅速分裂退出視域，而使視域變亮，出現(xiàn)干涉色。6.4錐光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.4.2一軸晶干涉圖4、干涉圖的應(yīng)用一軸晶垂直光軸和斜交光軸（光軸傾角不大）的切片，其干涉圖可用于確定軸性、測定光性符號和確定切片方向。平行光軸切片的干涉圖，當軸性已知時，可用于確定切片方向和測定光性符號。測定光性正負，只需測出光軸

60、方向Ne是Ng或Np，即可決定光性正負。如圖2-70所示。6.4錐光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.4.3二軸晶干涉圖二軸晶光率體有五種主要切面，對應(yīng)五種干涉圖（ Bxa、 OA、Bxo 、AP及斜交OA切面）。1、Bxa切面的干涉圖（1）形象特點當AP面與PP、AA方向平行時：干涉圖上出現(xiàn)一黑十字消光影，黑帶粗細不等，沿光軸方向較細，最細位置為光軸出露點。垂直光軸方向較粗，黑十字交點為Bxa出露點；6.4錐光鏡下晶體的光學(xué)性質(zhì)6.4.3二軸晶干涉圖雙折射率大的晶體，視域中有“”形等色曲線出現(xiàn)，雙折射率小的晶體，等色曲線少或僅有一級灰干涉色；轉(zhuǎn)動物臺，黑十字從中心分裂為一對彎曲的黑帶，在AP面與PP、A