礦物巖石學(xué)04第2章晶體光學(xué)基礎(chǔ)第4節(jié)正交光課件

第四節(jié)正交偏光鏡下的晶體光學(xué)性質(zhì)一、正交偏光系統(tǒng)的組成、光路特點(diǎn)及觀測(cè)內(nèi)容

1．組成

使用下偏光鏡+物鏡+上偏光鏡+目鏡等，不使用聚（錐）光鏡、勃氏鏡等。2．光路特點(diǎn)由光源發(fā)出的自然光經(jīng)過(guò)下偏光鏡后變成沿一個(gè)方向振動(dòng)的偏振光。該偏振光：①經(jīng)過(guò)光性均質(zhì)體的任意方向切面時(shí)，不改變振動(dòng)方向、繼續(xù)向上傳播，無(wú)法穿過(guò)上偏光鏡，視閾黑暗；

②經(jīng)過(guò)光性非均質(zhì)體垂直光軸的切面時(shí)，不改變振動(dòng)方向、繼續(xù)向上傳播，無(wú)法穿過(guò)上偏光鏡，視閾黑暗；

③經(jīng)過(guò)光性非均質(zhì)體不垂直光軸的切面，但其振動(dòng)方向平行于光性非均質(zhì)體光率體橢圓切面長(zhǎng)、短半徑方向時(shí)，不改變振動(dòng)方向、繼續(xù)向上傳播，無(wú)法穿過(guò)上偏光鏡，視閾黑暗。

3．觀測(cè)內(nèi)容1）消光

消光類別、消光類型、（最大）消光角、雙晶等。2）干涉

干涉色級(jí)序、干涉色色譜表、最高干涉色、（最大）雙折射率、晶體延性及延性符號(hào)、消色、雙晶等。

榴輝巖單偏光（右上）正交光（右下）二、消光現(xiàn)象及消光位

1.消光現(xiàn)象

1）什么是消光晶體顆粒在正交偏光鏡下變黑暗的現(xiàn)象稱為消光。

消光的原因在于沒(méi)有光線透過(guò)上偏光鏡（到達(dá)觀測(cè)者的眼中）。

2）全消光和四次消光（消光類別？）①全消光：在轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)一周的過(guò)程中，礦物晶體顆粒始終處于消光狀態(tài)的消光現(xiàn)象。光性均質(zhì)體（包括樹(shù)膠）任意方向的切面和光性非均質(zhì)體垂直光軸的切面呈現(xiàn)全消光現(xiàn)象。②四次消光：在轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)一周的過(guò)程中，礦物晶體顆粒出現(xiàn)四次消光的的消光現(xiàn)象。光性非均質(zhì)體不垂直光軸的切面呈現(xiàn)四次消光現(xiàn)象。

**根據(jù)一個(gè)薄片中某種礦物的所有晶體顆粒是否呈現(xiàn)全消光現(xiàn)象，可區(qū)別光性均質(zhì)體和光性非均質(zhì)體。2．消光位光性非均質(zhì)體不垂直光軸的切面在正交偏光鏡下呈現(xiàn)消光狀態(tài)時(shí)所處的位置稱為消光位。2．干涉現(xiàn)象的成因

光的兩次分解：第一次分解，產(chǎn)生快光和慢光，兩支光之間形成光程差R；

第二次分解，快、慢光之平行于上偏光振動(dòng)方向的分矢量發(fā)生干涉。四、干涉色及干涉色色譜表

1．干涉色

1）什么是干涉色白光經(jīng)過(guò)正交偏光鏡間的晶體切片后，經(jīng)干涉作用形成的色調(diào)稱為干涉色。*45度位：晶體顆粒自消光位起轉(zhuǎn)動(dòng)45度后所處的位置。處于45度位時(shí)，晶體顆粒干涉色最明亮。2）干涉色級(jí)序及各級(jí)序干涉色的特征（1）干涉色級(jí)序

按照快、慢光之間的光程差大小對(duì)干涉色進(jìn)行的排序稱為干涉色級(jí)序（見(jiàn)下頁(yè)）。包括：

第一級(jí)序（光程差0nm–550nm）由暗灰、灰白、黃、橙、（紫）紅等依序組成；

第二級(jí)序（光程差550nm-1100nm）由藍(lán)、綠、黃、橙、（紫）紅等依序組成；

第三級(jí)序（光程差1100nm-1650nm）由藍(lán)、綠、黃、橙、（紫）紅等依序組成；

第四、五、六等級(jí)序

……高級(jí)白（2）各級(jí)序干涉色的特征第一級(jí)序:有暗灰、灰白色，無(wú)藍(lán)、綠色；

第二級(jí)序：色調(diào)濃而且純，藍(lán)色尤為鮮艷；第三級(jí)序：色調(diào)比第二級(jí)序淺，綠為翠綠；第四及更高級(jí)序：色調(diào)淺而不純，各色序之間的界線越來(lái)越不清晰；高級(jí)白：類似珍珠表面的亮白色。2．干涉色色譜表1）什么是干涉色色譜表

反映晶體干涉色級(jí)序、雙折射率及切片厚度之間關(guān)系的圖表稱為干涉色色譜表。2）用途

在光程差、晶體切片厚度和雙折射率三者之間，若知其中的某兩者，應(yīng)用次表，即可求得第三者。五、補(bǔ)色法則及補(bǔ)色器

1．補(bǔ)色法則1）什么是補(bǔ)色法則

兩個(gè)光性非均質(zhì)體不垂直于光軸的切片上、下重疊且光率體橢圓切面的長(zhǎng)、短半徑互相平行時(shí)，光波通過(guò)這兩個(gè)切片后，總光程差的增減法則稱為～。*補(bǔ)色法則可簡(jiǎn)述為：同名半徑互相平行（或重合）時(shí)，總光程差等于二者光程差之和，即R=R1+R2；異名半徑互相平行（或重合）時(shí)，總光程差等于二者光程差之差的絕對(duì)值，即R=|R1-R2|。

2）如何實(shí)現(xiàn)同名或異名半徑重合

將載物臺(tái)上的礦物晶體置于45度位；從偏光顯微鏡試板孔位置插入另一光率體橢圓切面長(zhǎng)短半徑方向已知的晶體切片。3）如何判斷總光程差變化

總光程差增大或減小的直接標(biāo)志是干涉色級(jí)序的升降變化（見(jiàn)下頁(yè)）。*消色：兩個(gè)光性非均質(zhì)體不垂直于光軸的切片上、下重疊時(shí)，若光率體橢圓切面的異名半徑互相平行且光程差相等，則總光程差為零、視閾黑暗，稱為～。插入石膏試板前、后正長(zhǎng)石晶粒范圍內(nèi)的干涉色2．補(bǔ)色器1）什么是補(bǔ)色器～是指光率體橢圓切面長(zhǎng)、短半徑方向和光程差已知的晶體切片。2）常用的補(bǔ)色器類型常用的補(bǔ)色器有石膏試板（R約為530nm）、云母試板(R約為147nm)、石英楔子(R變化幅度較大)等。六、正交偏光鏡下主要晶體光學(xué)性質(zhì)的觀測(cè)方法1.測(cè)定光性非均質(zhì)體切面上光率體橢圓切面長(zhǎng)短半徑方向和名稱（定軸名）

測(cè)定過(guò)程分三步：①將待測(cè)晶體顆粒置于視閾中心，并轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)使其處于消光位；②轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，使待測(cè)晶體顆粒處于45度位；③從試板孔插入試板，根據(jù)干涉色級(jí)序變化情況確定光率體橢圓切面的長(zhǎng)、短半徑方向。

3.測(cè)定雙折射率（Bi）（薄片厚度已知）

根據(jù)光程差公式R=d(N1-N2)=d.Bi，可知，在薄片厚度已知的情況下，欲確定雙折射率值，需先求得光程差。因此，測(cè)定雙折射率（Bi）)可按下列步驟進(jìn)行：①測(cè)定光程差：用楔形邊法等測(cè)得某顆粒的干涉色級(jí)序，再利用干涉色色譜表求出相應(yīng)的光程差；

②求雙折射率（Bi）值a.根據(jù)所測(cè)光程差R和薄片厚度d值，利用干涉色色譜表查得雙折射率（Bi）值；b.根據(jù)光程差公式R=d.Bi(或Bimax)計(jì)算雙折射率（Bi）值。3）雙晶實(shí)例觀察

左上：輝長(zhǎng)巖中的輝石x40（-）；右上輝長(zhǎng)巖中的輝石x40（+）

左下：鈉長(zhǎng)石律雙晶x40（-）；右下：鈉長(zhǎng)石律雙晶x40（+）鉀長(zhǎng)片麻巖中具格子雙晶的微斜長(zhǎng)石（x40）*第五節(jié)錐光鏡下的晶體光學(xué)性質(zhì)

一、錐光系統(tǒng)的組成、光路特點(diǎn)及觀測(cè)內(nèi)容

1.組成

使用下偏光鏡+聚(錐)光鏡+物鏡(高倍)+上偏光鏡+勃氏鏡+目鏡等2.光路特點(diǎn)

由光源發(fā)出的自然光經(jīng)過(guò)下偏光鏡后變成沿一個(gè)方向振動(dòng)的偏光，該偏光經(jīng)過(guò)錐光鏡后，發(fā)生聚斂，并形成錐形偏光進(jìn)入待測(cè)晶體內(nèi)部（見(jiàn)右圖）；該錐形偏光束中，除中央一支光波垂直射入晶體切片外，其余各支均傾斜射入晶體切片；這些沿不同方向入射的偏光經(jīng)過(guò)晶體切片到達(dá)上偏光鏡所產(chǎn)