第01章 晶體光學(xué)基礎(chǔ)

第一章晶體光學(xué)基礎(chǔ)

要點(diǎn)：折射率（鑒定礦物的最重要參數(shù)）、光率體（假想的真實(shí)球體）與光性方位（鑒定礦物的依據(jù)，晶體光學(xué)與光性礦物學(xué)之間的紐帶）

第一節(jié)光的性質(zhì)物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)早已證明，光波和無線電波一樣，都是電磁波，它們?cè)谡婵罩袀鞑サ乃俣染鶠镃=3×1010厘米/秒，即每秒30萬(wàn)公里。電磁波的振動(dòng)方向與傳播方向互相垂直，即電磁波是橫波，故光波亦是橫波(圖1-1)。光波是橫波的概念，在晶體光學(xué)中有不少現(xiàn)象(單偏光、正交偏光、干涉)都與此特征有關(guān)。波的震動(dòng)與傳播電磁波波譜電磁波譜根據(jù)其波長(zhǎng)大小可依次劃分為：無線電波，紅外線，可見光光線、紫外線、X射線、γ射線等。(圖1-2)。

可見光譜在真空中的波長(zhǎng)(nm)

波長(zhǎng)單位通常用納米nm)或埃()，它與其它常用長(zhǎng)度單位的換算關(guān)系為：1nm(納米)=10-3μm(微米)=10-6mm(毫米)=10-7cm(厘米)=10?(埃)！黃光——580第二節(jié)自然光和偏光

根據(jù)光波振動(dòng)的特點(diǎn)，把光可分為自然光和偏光。自然光：是指直接由光源發(fā)出的光，如太陽(yáng)光、燈光等，自然光的光波振動(dòng)方向在垂直于光波傳播方向的平面內(nèi)，作任何方向等振幅的振動(dòng)(圖1-4A)。偏光：自然光經(jīng)過反射、折射、雙折射或選擇性吸收等作用后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹辉谝粋€(gè)方向上振動(dòng)的光波，稱為偏振光或偏光。偏光振動(dòng)方向與傳播方向所構(gòu)成的平面稱為振動(dòng)面。自然光轉(zhuǎn)變?yōu)槠獾淖饔梅Q為偏光化作用。晶體光學(xué)研究中主要是應(yīng)用偏光，研究使用的儀器主要是偏光顯微鏡。自然光及偏振光

第三節(jié)幾何光學(xué)的三大定律一、光的直線傳播定律光在同一種物質(zhì)中傳播的路線是呈直線的，稱為光的直線傳播定律(如陽(yáng)光照進(jìn)房里、夜間手電筒的亮光傳播)二、光的反射及反射定律反射(Reflec-tion)：光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí)，在光滑界面上，如果部分光仍回到原來的介質(zhì)中，這種現(xiàn)象稱為光的反射。2、反射定律反射光線位于入射光線與界面的法線所決定的平面內(nèi)；入射線和反射線分別位于法線的兩側(cè)；反射角與入射角相等。有關(guān)反射率的注明反射現(xiàn)象與反射率也是非常重要的，特別是在金屬礦物與寶玉石行業(yè)，是非常有用的。由于學(xué)時(shí)限制，在此不作介紹。三、光的折射及折射定律1、定義：光線從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，在界面處傳播方向便會(huì)發(fā)生改變，即入射光線和折射光線不在一直線上，這種現(xiàn)象稱為光的折射(Refraction)2、幾個(gè)基本概念光學(xué)上將兩種介質(zhì)分界面的垂線稱為法線(Normal)；入射光(incidenceray)與法線的夾角稱入射角(anangleofincidence)，以i表示；折射光(refractionray)與法線夾角稱折射角(anangleofrefraction)，以γ表示。當(dāng)光發(fā)生折射時(shí)，入射角i與折射角γ不相等。3、折射定律(Lawofrefraction)光的折射遵循折射定律：1)入射線、折射線和界面上入射點(diǎn)的法線都在同一平面內(nèi)；2)任何物質(zhì)的折射率為一常量，與入射角大小無關(guān)；3)當(dāng)光線傾斜地從較小光密度介質(zhì)進(jìn)入較大光密度介質(zhì)時(shí)，它折向法線；當(dāng)光線傾斜地從較大光密度介質(zhì)進(jìn)入較小光密度介質(zhì)時(shí)，它偏離法線而折射。4、折射率(Indexofrefraction)定義：光在真空與其他物質(zhì)中傳播速度之比稱為該物質(zhì)的折射率N：V真空／V物質(zhì)。斯涅爾定律：折射率等于入射角(i)的正弦值與折射角(γ)的正弦值之比：N＝sini／sinr=V真空／V物質(zhì)。引伸：光波在介質(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)的折射率成反比；當(dāng)光線由介質(zhì)1進(jìn)入介質(zhì)2時(shí)，有V1/V2=N2/N1。N=V真空/V物質(zhì)四、折射率與臨界角(Criticalangle)的關(guān)系

當(dāng)光線由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，如果入射角增至一定角度，使折射角等于90°，這個(gè)入射角稱為全反射(Totalreflection)臨界角，簡(jiǎn)稱臨界角；入射角大于全反射臨界角的所有入射線均發(fā)生全反射。折射率值的大小是與晶體的化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的，不同礦物的折射率值也不一樣，因此折射率便成為鑒定礦物的重要光學(xué)常數(shù)之一。要點(diǎn)折射、折射率、臨界角的相互關(guān)系及其意義，折射率是用光學(xué)方法鑒定透明礦物最可靠的參數(shù)；也是寶石加工的首選參數(shù)。第四節(jié) 光波在均質(zhì)體和非物質(zhì)體中的傳播特征根據(jù)光學(xué)性質(zhì)不同，可將透明物質(zhì)分為均質(zhì)體與非均質(zhì)體兩大類。均質(zhì)體包括等軸晶系礦物(如尖晶石、石榴石、螢石等)和非晶質(zhì)體(如火山玻璃、樹膠等)，它們的光學(xué)性質(zhì)在各方向相同，稱為光性均質(zhì)體。非均質(zhì)體包括中級(jí)晶族和低級(jí)晶族的礦物(如石英、橄欖石、輝石、角閃石、長(zhǎng)石等)，其光學(xué)性質(zhì)隨方向而變化，稱為光性非均質(zhì)體。光性均質(zhì)體和非均質(zhì)體非晶質(zhì)體(火山玻璃)光性均質(zhì)體固態(tài)高級(jí)晶族-等軸晶系物質(zhì)三方晶系中級(jí)晶系四方晶系一軸晶晶質(zhì)六方晶系光性非均體斜方晶系低級(jí)晶族單斜晶系二軸晶三斜晶系一、光性均質(zhì)體(各向同性介質(zhì))定義：光波射入時(shí)，其在各個(gè)方向上的傳播速度都相等，所以只有一個(gè)折射率，不改變?nèi)肷涔獠ǖ男再|(zhì)，這樣的物體稱為光性均質(zhì)體，簡(jiǎn)稱均質(zhì)體。均質(zhì)體的平面比喻實(shí)質(zhì)上，均質(zhì)體是這樣一種物體，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)統(tǒng)計(jì)上是均勻的、質(zhì)點(diǎn)排列是無序的。因此光線射入后，不可能遇到任何明顯的界面，它在任何方向的傳播介質(zhì)性質(zhì)都是一樣的。常見造巖物質(zhì)中的均質(zhì)體石榴子石白榴石螢石尖晶石火山玻璃蛋白石石鹽二、光性非均質(zhì)體(各向異性介質(zhì))

定義：光波射入時(shí)，其傳播速度隨振動(dòng)方向不同而發(fā)生變化，因而其折射率值也因振動(dòng)方向不同而改變，這樣的物體稱為光性非均質(zhì)體，簡(jiǎn)稱非均質(zhì)體。非均質(zhì)體的折射率不只是一個(gè)，而是兩個(gè)或三個(gè)。

光波在均質(zhì)體與非均質(zhì)體中的傳播當(dāng)光波射入非均質(zhì)體后，除特殊方向以外一般都將分解成兩束折射率不等，振動(dòng)方向互相垂直的偏光，這種現(xiàn)象稱為雙折射現(xiàn)象。一切具有雙折射特征的介質(zhì)均稱為光性非均質(zhì)體，雙折射是光波通過非均質(zhì)體的普遍特征。

冰洲石的雙折射現(xiàn)象雙折射現(xiàn)象可通過冰洲石來做實(shí)驗(yàn)(圖1-15)，如果將冰洲石的一個(gè)解理面蓋在有一個(gè)黑點(diǎn)的紙上，透過冰洲石則出現(xiàn)兩個(gè)黑點(diǎn)，再在紙面上轉(zhuǎn)動(dòng)冰洲石時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)黑點(diǎn)o始終不動(dòng)，而另一個(gè)黑點(diǎn)e則圍繞這個(gè)不動(dòng)的黑點(diǎn)o作圓周運(yùn)動(dòng)。若將平躺的冰洲石慢慢以菱形的短軸(C軸)直立，則黑點(diǎn)e向黑點(diǎn)o靠攏，甚至兩點(diǎn)互相重合起來，說明光波沿C軸入射不發(fā)生雙折射，這個(gè)特殊方向稱為光軸。光波在非均質(zhì)體中的傳播特點(diǎn)偏光化雙折射雙折射率光波射入一軸晶礦物（非均質(zhì)礦物）時(shí)，發(fā)生雙折射并分解形成兩種偏光，其中一種偏光的振動(dòng)方向垂直C軸，其傳播速度及相應(yīng)折射率值不變，稱為常光，以符號(hào)“o”表示。另一種偏光的振動(dòng)方向平行C軸與光波傳播方向所構(gòu)成的平面，其傳播速度及折射值隨振動(dòng)方向而改變，稱為非常光，以符號(hào)“e”表示。兩種偏光的折射率值之差，稱為雙折率。如冰洲石測(cè)得折射率為No=1.658,Ne=1.486，兩種折射率值之差為0.172，此值即為冰洲石的雙折率值。自然光在晶體中的傳播對(duì)于不同波長(zhǎng)的光波，介質(zhì)具有不同的折射率。通常所稱的折射率是以黃色光作為光源時(shí)物質(zhì)的折射率。第五節(jié)光率體

定義：光率體是表示光波在晶體中傳播時(shí)，光波振動(dòng)方向與相應(yīng)折射率值之間關(guān)系的一種光性指示體。也可以說光率體是表示光波在晶體中各振動(dòng)方向上折射率和雙折率變化規(guī)律的一個(gè)立體幾何圖形。

光率體的制作示意設(shè)想自晶體的中心起，沿光波各個(gè)振動(dòng)方向，(按比例截取折射率值)以線段的方向表示光波的振動(dòng)方向，以線段的長(zhǎng)短按比例表示折射率值的大小，然后將各線段的端點(diǎn)連接起來構(gòu)成一立體形態(tài)，稱之為光率體。

光率體是虛幻的你們不要指望從超新星爆炸的碎片中找到光率體的蹤影。光率體是實(shí)實(shí)在在的雖然我們看不見它，卻能感覺到、用科學(xué)的方法測(cè)定出來光率體的性質(zhì)就象場(chǎng)一樣沒有人否認(rèn)磁場(chǎng)的存在光率體概念的重要意義光率體反映了晶體光學(xué)性質(zhì)中最本質(zhì)的特點(diǎn)，其形狀簡(jiǎn)單、應(yīng)用方便，研究光率體的意義在于光率體在每一種透明礦物中的位置(即光性方位)是鑒定透明礦物主要依據(jù)之一，由光率體導(dǎo)出的一系列光學(xué)常數(shù)和一些光學(xué)現(xiàn)象(如折射率、雙折率、多色性、吸收性、干涉色級(jí)序、光性符號(hào)、光軸角、光性方位等)，不同礦物有不同光學(xué)性質(zhì)和光學(xué)常數(shù)?？傊闷怙@微鏡鑒定造巖礦物時(shí)，是以光率體在每種礦物中的方位為依據(jù)的，掌握了光率體的特征，才能真正學(xué)會(huì)利用偏光顯微鏡鑒定透明礦物的方法。一、均質(zhì)體光率體均質(zhì)體包括高級(jí)晶族的等軸晶系礦物(a=b=c,α=β=γ=90°)及非晶質(zhì)物質(zhì)。光波在均質(zhì)體中傳播時(shí)，向任何方向振動(dòng)，其傳播速度不變，折射率值相等，不發(fā)生雙折射。因此，均質(zhì)體光率體是一個(gè)圓球體。通過圓球體中心，任何方向切面都是圓切面，其半徑代表均質(zhì)體礦物的折射率值(N)。

二、一軸晶光率體

定義：光波在非均質(zhì)體中傳播時(shí)，只有沿某一個(gè)特殊的方向才不會(huì)發(fā)生雙折射，這個(gè)方向稱為光軸，這樣的晶體稱為一軸晶。一軸晶礦物是指中級(jí)晶族(包括三方晶系、四方晶系、六方晶系)礦物，這類礦物的結(jié)晶學(xué)特點(diǎn)是a=b≠c，α=β=γ=90°。

1、形狀

為旋轉(zhuǎn)橢球體，是以Ne軸為旋轉(zhuǎn)軸(平行C軸),No(垂直C軸)為半徑組成的旋轉(zhuǎn)橢球體。2、結(jié)構(gòu)要素

兩個(gè)主軸：兩個(gè)互相垂直的軸，代表一軸晶兩個(gè)主要光學(xué)方向，又稱光學(xué)主軸，即Ne軸和No軸；它的長(zhǎng)短代表主折射率的大小，如石英和方解石的光率體都具有二個(gè)主折射率值，一個(gè)是垂直C軸振動(dòng)的光波，其折射率為不變化的常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做“常光”(o光)，它的折射率用No表示，另一個(gè)是平行C軸振動(dòng)的光波，叫做“非常光”(e光)，其折射率用Ne表示。Ne與No在不同的一軸晶中，其大小是不一樣的。為旋轉(zhuǎn)橢球體，是以Ne軸為旋轉(zhuǎn)軸，(平行C軸)和No(垂直C軸)為半徑組成的旋轉(zhuǎn)橢球體。常光與非常光的真實(shí)含義

應(yīng)當(dāng)說，這并不是值得我們記住的兩個(gè)“術(shù)語(yǔ)”，因?yàn)椤皵?shù)”并不是“光”。對(duì)于一軸晶光率體來說，其中一個(gè)光率體主軸的長(zhǎng)度可以在無數(shù)個(gè)方向上保持不變，即等于在該方向上折射率的兩倍，所以，沿著這些方向發(fā)生折射的光被認(rèn)為是常光。相反，與其垂直方向上的折射率是唯一的，光的入射方向只要稍有變動(dòng)，其折射率值即發(fā)生變化，介于最大值與最小值之間，所以稱為非常光。3、一軸晶光率體的光性符號(hào)由于兩個(gè)主折射率一大一小，無論是Ne＞No，還是Ne＜No，均符合一軸晶光率體的基本定義。為了區(qū)分這二種情況，人們使用了光性符號(hào)的概念，并規(guī)定：Ne＞No稱為一軸正晶或正光性、正光符，標(biāo)計(jì)為：一（＋），如石英Ne＜No稱為一軸負(fù)晶或負(fù)光性，負(fù)光符，標(biāo)計(jì)為：一（－），如方解石4、三種主要切面類型

垂直光軸切面平行光軸切面斜交光軸切面可以理解為從不同的視角進(jìn)行投影。其必要性在于我們將利用厚度只有0.03mm的巖石薄片，一般情況下觀察到的是平面投影。(1)⊥光軸的切面

光率體切面為圓，其半徑等于No，光波垂直這種切面入射(平行光軸入射)時(shí)，不發(fā)生雙折射，其折射率等于No，雙折率等于零。一軸晶只有一個(gè)這樣的圓切面。(2)平行光軸的切面

光率體切面為橢圓，光波垂直光軸入射，發(fā)生雙折射分解成兩種偏光，其振動(dòng)方向必然平行橢圓切面的長(zhǎng)、短半徑，相應(yīng)地為兩個(gè)主折射率Ne和No，雙折率等于橢圓切面長(zhǎng)短半徑上的折射率Ne和No之差，是一軸晶礦物的最大雙折率。如石英Ne=1.553,No=1.544它的最大雙折率則為△N=1.553-1.544=0.009。(3)斜交光軸的切面

光率體切面為橢圓形，光波斜交光軸入射，發(fā)生雙折射分解成兩種偏光，其振動(dòng)方向分別平行橢圓切面的長(zhǎng)短半徑，相應(yīng)的折射率分別為No和Ne′，雙折率為Ne′和No之差，其大小介于⊥光軸切面與∥光軸切面之間，一軸晶任何斜交光軸切面中始終有一個(gè)是No，正晶時(shí)，短半徑為No；負(fù)晶時(shí)，長(zhǎng)半徑為No。再論常光與非常光上述三種類型切面中，都有一個(gè)No，因?yàn)槿魏吻忻娑急仨毻ㄟ^光率體中心，所以對(duì)一個(gè)一軸晶礦物來說，No是鑒定礦物的一個(gè)重要常數(shù)。

三、二軸晶光率體

是指低級(jí)晶族(包括斜方、單斜、三斜晶系)礦物。均具有兩個(gè)光軸，故稱二軸晶。這類礦物晶體的三個(gè)結(jié)晶軸單位不相等(a≠b≠c)，表示它們?nèi)瓤臻g方向的不均一性。

1、形狀

為三軸不等橢球體

2、結(jié)構(gòu)要素（1）

(1)三個(gè)主軸：三個(gè)互相⊥的光率體軸代表二軸晶礦物的三個(gè)主要光學(xué)方向，稱為光學(xué)主軸，簡(jiǎn)稱主軸，即Ng軸、Nm軸、Np軸，它們長(zhǎng)度分別代表大、中、小三個(gè)主折射率，三者的關(guān)系一定是Ng＞Nm＞Np。2、結(jié)構(gòu)要素（2）

(2)三個(gè)主軸面(主切面)：包含任意兩個(gè)主軸的切面稱主軸面(主切面)，二軸晶光率體有三個(gè)互相垂直的主軸面，即①Ng－Np主軸面，它是包含兩個(gè)光軸的切面，又稱光軸面，以Ap表示；②Nm－Np主軸面；③Ng－Nm主軸面。2、結(jié)構(gòu)要素（3）

(3)二個(gè)光軸(OA)及兩個(gè)圓切面：因?yàn)槎S晶光率體是一個(gè)三軸不等橢球體，通過Nm軸在光率體的一側(cè)(Ng軸與Np軸之間)可以連續(xù)作一系列橢圓切面，這些切面半徑之一始終是Nm軸(圖1-20A)，另一半徑則遞變于Ng和Np之間，因系連續(xù)變化，在它們中間總可以找到一個(gè)半徑相當(dāng)于Nm的圓切面。2、結(jié)構(gòu)要素（4）

(4)光學(xué)法線：通過光率體中心而垂直光軸面的方向稱光學(xué)法線，光學(xué)法線與主軸Nm軸一致。2、結(jié)構(gòu)要素（5）

(5)光軸角：兩個(gè)光軸之間所夾的銳角稱光軸角，以符號(hào)“2V”表示，2V的平分線稱銳角等分線，以Bxa表示；兩個(gè)光軸之間的鈍角平分線稱鈍角等分線，以Bxo表示。二者均包含在Ng－Np主軸面中。3、二軸晶光率體的光性符號(hào)

(1)根據(jù)銳角等分線Bxa是Ng還是Np決定二軸晶光性符號(hào)正負(fù)：當(dāng)Bxa=Ng時(shí)，為正光性(+)；當(dāng)Bxa=Np時(shí)，為負(fù)光性(-)。(2)根據(jù)Ng、Nm、Np的相對(duì)大小，判斷二軸晶光性符號(hào)正、負(fù)當(dāng)Ng-Nm＞Nm-Np時(shí)，為正光性(+)當(dāng)Ng-Nm＜Nm-Np時(shí)，為負(fù)光性(-)(3)根據(jù)光軸角的大小，可按下列簡(jiǎn)化公式求得：當(dāng)tgV=√（Nm-Np／Ng-Nm）時(shí)，為正光性(+)當(dāng)tgV=√（Ng-Nm／Nm-Np）時(shí)，為負(fù)光性(-)當(dāng)2V=90°時(shí),無光性正、負(fù)（不存在銳角等分線）光性符號(hào)之例外如果2V等于90°(如富鎂橄欖石)，則沒有銳角等分線和鈍角等分線之分，也沒有光性符號(hào)正負(fù)之分。⊕-⊙主折射率與光軸角的關(guān)系二軸晶光軸角2V也是源于折射率的光學(xué)參數(shù)，其大小決定于主折射率Ng、Nm、Np的數(shù)值。因此，光軸角2V的大小是重要的鑒定特征；同時(shí)，光軸角的大小可以根據(jù)已知的主折射率Ng、Nm、Np值進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算公式

P26課下自習(xí)推設(shè)圓切面的跡線在橢圓上坐標(biāo)為x1、y1，按橢圓方程，則有：x12／Np2+y12／Ng2=1（1）由于：x1=Nm＊cosV,y1=Nm＊sinV代入方程（1）得：Nm2cos2V／Np2+Nm2sin2V／Ng2＝1（2）∵sin2V+cos2V=1∴（2）式可改寫成：Nm2cos2V／Np2+Nm2sin2V／Ng2=sin2V+cos2V方程兩邊同時(shí)除以cos2V，即得：Nm2／Np2+Nm2／Ng2＊tg2V=1+tg2V因此：tgV=(Ng／Np)√[(Nm+Np)(Nm-Np)/(Ng+Nm)(Ng-Nm)]因?yàn)椋篘g／Np≈1，(Nm+Np)／(Ng+Nm)≈1故：tgV≈√[(Nm-Np)/(Ng-Nm)]二(+)(3)或：tgV≈√[(Ng-Nm)/(Nm-Np)]二(-)(4)計(jì)算實(shí)例鎂橄欖石的三個(gè)主折射率分別為：Ng=1.670,Nm=1.651Np=1.635將其代入公式(3)，得：tgV≈0.917663V≈42.5°,2V≈85°Ng/Np=1.021407≈1(Nm+Np)/(Ng+Nm)=1.010651≈1tgV≈0.922537V≈43.3°,2V≈86.6°4、五種切面類型由于二軸晶光率體為三軸不等橢球體，其切面類型復(fù)雜一些，一共有五種典型切面。(1)垂直光軸(⊥OA)的切面

為圓切面，只有一個(gè)半徑Nm，垂直圓切面入射的光不發(fā)生雙折射，圓切面內(nèi)任何振動(dòng)方向上的折射率均等于Nm，雙折率為零。(2)平行光軸面(∥AP)的切面

即垂直Nm主軸的切面：為橢圓，即NgNp主軸面，其長(zhǎng)半徑為Ng，短半徑為Np，光沿主軸Nm入射，產(chǎn)生雙折射，雙折率等于Ng-Np，為最大雙折率。(3)垂直Bxa的切面光波垂直這種切面入射時(shí)(即沿Bxa方向入射)，發(fā)生雙折射，分解形成兩種偏光。其振動(dòng)方向必定分別平行橢圓切面長(zhǎng)短半徑Nm和Np或Ng和Nm；相應(yīng)的折射率值分別等于Nm和Np或Ng和Nm值。雙折率等于Nm-Np或Ng-Nm，其大小介于零與最大雙折率之間。①正光性晶體相當(dāng)于主軸面NmNp面，其長(zhǎng)短半徑分別為Nm和Np。②負(fù)光性晶體相當(dāng)于主軸面NgNm面，其長(zhǎng)短半徑分別為Ng和Nm。(4)垂直Bxo的切面

為橢圓切面，光波垂直這種切面入射時(shí)(即沿Bxo方向入射)，發(fā)生雙折射，分解形成兩種偏光。其振動(dòng)方向必定分別平行橢圓切面長(zhǎng)短半徑Ng和Nm或Nm和Np；相應(yīng)的折射率值分別等于Ng和Nm值或Nm和Np值。雙折率等于Ng-Nm或Nm-Np，其大小介于零與最大雙折率之間。①正光性晶體相當(dāng)于主軸面NgNm面，其長(zhǎng)短半徑分別為Ng和Nm。②負(fù)光性晶體相當(dāng)于主軸面NmNp面，其長(zhǎng)短半徑分別為Nm和Np。注意：無論是正光性還是負(fù)光性晶體，垂直Bxa切面的雙折率總是小于垂直Bxo切面的雙折率。這是因?yàn)檎庑跃w的Ng、Nm、Np相對(duì)大小是：Ng-Nm＞Nm-Np↓↓等于⊥Bxo切等于⊥Bxa切面的雙折率面的雙折率負(fù)光性晶體的Ng、Nm、Np相對(duì)大小是：Ng-Nm＜Nm-Np↓↓等于⊥Bxa切等于⊥Bxo切面的雙折率面的雙折率以上平行光軸面、垂直Bxa、垂直Bxo的切面都是二軸晶光率體的主軸面，屬于垂直一個(gè)光率體主軸的切面。(5)斜交切面

不垂直光軸，也不垂直主軸的切面屬于斜交切面，這種切面有無數(shù)個(gè)，它們都是橢圓切面，但非主軸面。

①垂直主軸面的斜交切面

即垂直NgNp面、NgNm面及NmNp面的斜交切面，稱半任意切面。這類切面的橢圓長(zhǎng)短半徑中，總有一個(gè)半徑是主軸(Ng軸或Nm軸或Np軸)，另一個(gè)半徑是Ng′或Np′，在半任意切面中，比較重要的是垂直NgNp面(光軸面)的斜交切面。這種切面的橢圓長(zhǎng)短徑半中，必有一個(gè)半徑是Nm軸，另一個(gè)半徑是Ng′或Np′。這種切面在某些情況下，可以代替垂直光軸的切面。垂直光軸的圓切面，實(shí)際上是這類切面的特殊類型。②任意斜交切面橢圓切面的長(zhǎng)短半徑分別為Ng′和Np′。光波垂直這類切面入射時(shí)(即除光軸和主軸方向以外的任意方向入射)，發(fā)生雙折射，分解形成兩種偏光。其振動(dòng)方向必須平行橢圓長(zhǎng)短半徑方向，相應(yīng)的折射率值，必分別等于長(zhǎng)短半徑Ng′和Np′，雙折率等于長(zhǎng)短半徑之差(Ng′-Np′)，其大小變化于零與最大雙折率之間。光率體切面展覽第六節(jié)光性方位

光率體主軸與晶體結(jié)晶軸之間的關(guān)系稱光性方位。也就是光率體主軸N；Ne、No或Ng、Nm、Np與結(jié)晶軸a、b、c之間的相互關(guān)系。也可以說是光率體在晶體中的位置和展布形式。礦