第四章 偏光鏡下的晶體光學(xué)性質(zhì)

第四章偏光鏡下的晶體光學(xué)性質(zhì)第一頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

第一節(jié)偏光顯微鏡及薄片制備

一、偏光顯微鏡的構(gòu)造

鏡座：承受重力。

鏡臂：裝鏡筒，可傾斜。

反光鏡：將自然光反射到顯微鏡光路中來(lái)，有平、凹兩面，光線弱或用小倍物鏡時(shí)用平面。

下偏光鏡：將自然光轉(zhuǎn)變?yōu)槠狻?/p>

鎖光圈：調(diào)節(jié)進(jìn)光量的大小。

聚光鏡：將平行光線變?yōu)殄F光。

載物臺(tái)：承載觀察物，可轉(zhuǎn)動(dòng)，有0～360度刻度及游標(biāo)、固定螺絲，中央圓孔，固定彈簧夾。

鏡筒：可調(diào)節(jié)升降，上接目鏡，下接物鏡，鏡筒中有上偏光鏡，勃氏鏡及試板孔。鏡筒長(zhǎng)度為目鏡到物鏡，國(guó)產(chǎn)者一般為160mm，鏡筒光學(xué)長(zhǎng)度為物鏡后焦到目鏡前焦。

目鏡：有五倍、十倍兩種放大倍數(shù)，帶有十字絲或分度尺。

上偏光鏡：方向AA，垂直下偏光鏡。

勃氏鏡：觀察錐光時(shí)使用的放大系統(tǒng)第二頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五物鏡：

下為前透鏡，上為后透鏡，前透鏡越小，鏡頭越長(zhǎng)，放大倍數(shù)越大。物鏡一般由1～5片透鏡組成。物鏡上刻有放大倍數(shù)，數(shù)值孔徑等數(shù)據(jù)。放大倍數(shù)一般低倍4X，中倍10X-25X，高倍45X以上，油浸100X。

物鏡前透鏡最邊緣的光線與前焦點(diǎn)所構(gòu)成的角度稱為光孔角θ。

數(shù)值孔徑等于光孔角的正弦值乘介質(zhì)折射率N。數(shù)值孔徑越大，放大倍數(shù)越高,但玻璃投透鏡的數(shù)值孔徑最大為1.4左右。

同一放大倍數(shù)，數(shù)值孔徑越大，分辨率越高。物鏡的分辨率就是顯微鏡的分辨率，它取決于數(shù)值孔徑的大小及所用光波的波長(zhǎng)。

光學(xué)顯微鏡最高分辨率為2000埃，最大放大倍數(shù)為2000倍。一組物鏡占一臺(tái)顯微鏡總價(jià)值的五分之一到二分之一。

d=0.61λ/N?A=0.61λ/n?sinθ

補(bǔ)色器：測(cè)定晶體光學(xué)性質(zhì)時(shí)用的工具。第三頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五補(bǔ)充內(nèi)容阿貝定律：顯微鏡合適的放大倍數(shù)，取決于物鏡的數(shù)值孔徑的大?。∟·A）d=0.61λ/N?A=0.61λ/n?sinθ（n為浸油的折射）可見(jiàn)光的波長(zhǎng)為3900-7700?舉例:

40/0.65的物鏡可選用多少倍的目鏡與只匹配?如用十倍的目鏡,總的放大倍數(shù)和分辨率是多少?(偏光鏡的合適的放大倍數(shù)為500~1000X)①物鏡40/0.65的適合放大倍數(shù)=0.65×(1000~500)=650~325X應(yīng)選用的目鏡放大倍數(shù)=650~305/40=15~8X②如選用十倍的目鏡便光鏡的總放大倍數(shù)=10×40=400X分辨率=0.61λ/N?A=0.61(3900~7700)/0.65=3660~7226?=366~722nm=0.36~0.72μm所以納米粉體在光學(xué)顯微鏡下是不能分辨的但點(diǎn)子顯微鏡則可以觀測(cè)納米結(jié)構(gòu):λe=12.25/(v)1/2K=50kV,λe=0.0536?,K=100kV,λe=0.037?電子現(xiàn)微鏡分辨率可達(dá)1~2?，放大倍數(shù)可達(dá)100萬(wàn)倍。第四頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

二、偏光顯微鏡的調(diào)節(jié)與使用

1·裝卸鏡頭

A·裝目鏡：直接插上即可。

B·裝物鏡：物鏡與鏡筒的接合類型有彈簧夾型、銷釘型及轉(zhuǎn)盤型。注意安裝到位。2·調(diào)節(jié)視域亮度

鏡頭裝好以后，推出上偏光，勃氏鏡，打開(kāi)鎖光圈，轉(zhuǎn)動(dòng)反光鏡對(duì)準(zhǔn)光源，調(diào)節(jié)視域亮度。光線不要太強(qiáng)。3·調(diào)節(jié)焦距：

A·放上薄片，手摸一下，一定要蓋玻片朝上，用彈簧夾夾好。

B·下降鏡筒。用粗調(diào)旋扭朝前旋轉(zhuǎn)，眼睛從側(cè)面注視鏡頭，將鏡頭下降到鏡頭工作距離以內(nèi)，切匆使鏡頭與薄片接觸，以免損壞鏡頭。要鍛煉能兩個(gè)眼睛都睜開(kāi)看。第五頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五4·校正中心

A·在視域內(nèi)選一小點(diǎn)置于十字絲中心。

B·轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)180度，注意觀察小點(diǎn)的位置和軌跡。

C·擰校正螺旋，使小點(diǎn)內(nèi)移到中心距離的二分之一。

D·手移薄片，使小點(diǎn)回中心。再旋物臺(tái)，若小點(diǎn)還

有偏移，重復(fù)上述操作。

5·校正偏光鏡方向

找一塊黑云母，置于視域中心，旋轉(zhuǎn)物臺(tái)，使解理縫

為左右方向，旋動(dòng)下偏光鏡使其顏色最深，此時(shí)的下

偏光鏡為PP方向。再取下薄片，推入上偏光鏡，使視

域全黑。則上下偏光鏡正交。

（為什么？請(qǐng)同學(xué)們思考）

提示：與云母的晶體結(jié)構(gòu)(單斜m)和光性方位有關(guān)。Nm∥b,Ng’=Nm=黑色,Np’=黃色，吸收性：Ng=Nm＞Np,NgNm構(gòu)成解理面）第六頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五三、薄片的制備方法介紹

偏光顯微鏡下的礦物薄片要求透光（0.03mm厚）薄片的規(guī)格和制備：載玻片：75×25mm,厚1.5mm蓋玻片：15×15mm,20×20mm,厚0.17mm光學(xué)樹(shù)脂膠封裝：加拿大樹(shù)膠（進(jìn)口），冷衫膠（國(guó)產(chǎn)）等，要求透明，不變色，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，沒(méi)有氣泡，粘接性好，加熱易軟化，溫下固體等切片和磨片：新鮮試樣的切割和拋光（不能風(fēng)化和變質(zhì)）要注意研究目的的典型切片（代表性切片），玻璃結(jié)石，巖礦定向切片，多晶陶瓷切片，耐火材料侵蝕切片，保證研究結(jié)果的正確性和代表性

也可制作隨機(jī)切片

切片機(jī)和磨片機(jī)（注意安全操作，檢查厚度的方法，定向切片）

油浸薄片的制備：

快速制備薄片，用于車間生產(chǎn)和折射率的測(cè)定第七頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五磨片機(jī)：自動(dòng)磨片機(jī)：兩個(gè)長(zhǎng)盤+兩個(gè)磨盤長(zhǎng)盤上可裝50×25mm片子16片，75×25mm8片磨盤上可自動(dòng)加水，加磨砂，也有薄片厚度調(diào)節(jié)器磨砂：金剛砂、人工合成SiC、Al2O3剛玉粉一般粒度號(hào)愈小，磨粒徑越小，常用80#~120#，180#~240#

根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)牧６忍?hào)的金剛砂短時(shí)間磨至0.03mm厚表面不應(yīng)留下擦痕每次換砂都要將上一號(hào)砂沖洗干凈如用手壓磨時(shí)，在用最后一號(hào)砂時(shí)，要不斷經(jīng)常用偏光鏡來(lái)觀察薄片是否到了0.03mm，臺(tái)薄片中石英晶體的最高干涉為Ⅰ黃白，厚度為0.03mm。第八頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五磨具和磨料根據(jù)在加工中的作用不同，磨具可分為切割磨具、磨削磨具和拋光磨具三大類；根據(jù)磨具與磨料的附著關(guān)系，又有游離磨料磨具和固著磨料磨具之分。（1）固著磨料磨具：是指磨料被某種結(jié)合劑結(jié)合起來(lái)并做成一定而形狀的磨具，或磨料被附著于某基體上而成的磨具。這種磨具常見(jiàn)的有金剛石粉鋸片、砂輪(碳化硅砂輪和金剛石砂輪)、砂帶(碳化硅)、砂盤等。（2）游離磨料磨具：是指磨料不是粘附于磨具基體上，而是在磨具工作面上處于游離分散狀態(tài)，此種磨具一般僅起支撐磨料進(jìn)行磨削的作用，而不把持磨料。這種磨具常見(jiàn)的有磨盤和拋光盤。第九頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五輔料在寶石加工中，除需各種磨料和磨具外，還需各種輔助材料，包括冷卻液、粘結(jié)材料和清洗材料等。（1）冷卻液：在寶石加工過(guò)程中，往往產(chǎn)生大量的熱量，使寶石和磨具溫度升高，故要使用冷卻液降溫。除冷卻外，冷卻液還有清洗和潤(rùn)滑的作用。寶石加工中常用的冷卻液有水、油和皂化液等。（2）粘結(jié)材料：主要用來(lái)將樣品粘在一操作棒上以便于工藝巖石加工。粘結(jié)材料必須具備的條件是：具有良好的粘結(jié)性；適當(dāng)?shù)能浕c(diǎn)，有良好的熱穩(wěn)定性；良好的化學(xué)穩(wěn)定性；無(wú)毒、無(wú)雜質(zhì)。寶石加工中常見(jiàn)的粘結(jié)材料有：石蠟、蟲膠、松香、黑火漆、火漆膠、綠條膠、紅膠、502膠和木漆等。（3）清洗材料：主要用于清洗粘結(jié)劑和寶石表面油污、灰塵等。常用的寶石清洗材料有：水、堿性溶液、酸性溶液和有機(jī)溶液等。

第十頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五4、粘結(jié)：長(zhǎng)期以來(lái)是用進(jìn)口的加拿大樹(shù)膠作粘劑，其優(yōu)點(diǎn)如下：熔點(diǎn)低，加熱熔成流體，冷卻既凝固；煮好的加拿大樹(shù)膠膠結(jié)牢固，透明無(wú)色；折射率穩(wěn)定，不易變質(zhì)，不發(fā)黃，易保存。

我國(guó)生產(chǎn)的光學(xué)樹(shù)膠，已接近加拿大樹(shù)膠，一般使用南京林業(yè)科研院所生產(chǎn)的冷杉膠，有因態(tài)和液態(tài)兩種，因態(tài)的粘低片，液態(tài)的只能粘蓋片，但注意，要在烘烤一段時(shí)間才能粘固。油浸薄片：粉末法制薄片，快速、實(shí)用。

第十一頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五粘方法：a、清洗低片，并烘干b、選好截片，用綢布擦干凈，放一粒加拿大樹(shù)膠，在酒精燈上烘烤c、將低片放上，冷卻，如發(fā)現(xiàn)有氣泡，必須再加熱將氣泡趕盡，薄片中不得有氣泡d、在偏光鏡下檢查其厚度是否達(dá)0.03mm，（石英晶體最高干涉色Ⅰ黃色）如沒(méi)有達(dá)到還要繼續(xù)磨，同時(shí)要注意不要將薄片磨成梆形)e、將磨好的薄片洗干凈，吹干，用綢布將蓋片擦干凈，滴一滴膠，在酒精燈上烘烤，加蓋片，壓平，擠出多余膠體，冷卻，用小刀刮多余膠體f、貼標(biāo)簽、日期、制作者、薄片名稱等疏松的樣品（如小泥熟料）應(yīng)將樣品浸在與樹(shù)膠中煮一段時(shí)間，冷卻、粘結(jié)，然后再切成薄片。第十二頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

開(kāi)石機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖1.原石；2.原石夾；3.托盤；4.滑機(jī)；5.防濺罩；6.鋸片；7.法蘭盤；8.主動(dòng)軸；9.軸承；10.電動(dòng)機(jī)；11.砂漿槽第十三頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五圖3-1-2修整機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖1.電動(dòng)機(jī)；2.冷卻液箱；3.載石平臺(tái)；4.鋸片；5.防濺罩；6.軸承的主動(dòng)軸；7.皮帶輪和皮帶；8.有機(jī)玻璃防濺罩第十四頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五輪磨機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1.軸承；2.主動(dòng)軸；3.冷動(dòng)水管；4.防濺罩；5.砂輪；6.法輪盤；7.水槽

第十五頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五盤磨機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖1.砂盤；2.防濺盆；3.軸承；4.主動(dòng)軸；5.電動(dòng)機(jī)第十六頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

第二節(jié)單偏光鏡下的晶體光學(xué)性質(zhì)

單偏光鏡下觀察即只使用下偏光鏡。觀察內(nèi)容有晶體形態(tài)、解理、突起、糙面、貝克線及顏色與多色性、晶體顆粒大小、百分比含量和折射率。

一、晶體形態(tài)

晶體依一定的結(jié)晶習(xí)性而生成一定的形態(tài)。觀察礦物的形態(tài)、大小、晶體的完整程度，形成條件、析晶順序和包裹（雜質(zhì)）關(guān)系，恢復(fù)晶體的形貌，顯微結(jié)構(gòu)分析和推測(cè)形成條件。在巖相分析過(guò)程中，對(duì)形態(tài)的分析不應(yīng)該是孤立的、機(jī)械的描述，是一定條件下產(chǎn)生的必然結(jié)果。形態(tài)分析的思路：形態(tài)+生長(zhǎng)條件+生長(zhǎng)習(xí)性+切片方向+析晶順序——晶體

（如果接觸晶體的N值基本相等，結(jié)果如何？同學(xué)討論）

1·晶形

薄片中所見(jiàn)為晶體的某一切面，同一晶體切面方向不同，反映出的平面形態(tài)完全不同。

2·晶體的自形程度（與形成條件的關(guān)系）

依晶體的邊棱的規(guī)則程度分類：

A·自形晶：晶形完整，呈規(guī)則多邊形，邊棱為直線。

B·半自形晶：晶形較完整，棱部分直線，部分為曲線。

C·他形晶：不規(guī)則粒狀，邊棱為曲線。第十七頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五舉例：石英（水晶、晶形完整者），L33L2三方晶系，但在巖石中較多呈塊狀、粒狀，它形晶，最后結(jié)晶，沒(méi)空間，看不到平直的晶棱。正長(zhǎng)石——板狀（a、b方向）（架狀硅酸鹽）平板玻璃中有時(shí)出現(xiàn)的透輝石，柱狀（鏈狀硅酸鹽）清晰，有時(shí)也呈放射狀（

C方向延伸）莫來(lái)石：大晶體——柱狀，小晶體——針狀（C生長(zhǎng)）Na—Ca玻璃中的失透石，是柱狀晶體和針狀晶體生長(zhǎng)在一起的形狀，扇狀。石維礦物是纖維狀。霞石：A、B生長(zhǎng)，C向生長(zhǎng)更突出——根狀，晶體生長(zhǎng)速度快（不注意冷卻機(jī)制的話很易生長(zhǎng)）。在析晶玻璃的鱗石英、方石英，晶體很小，受雜質(zhì)粘度的影響，以偏光鏡下都難看到晶面，但具樹(shù)枝狀骨架主枝與分枝成員60度角（鱗石英），晶體生長(zhǎng)大，會(huì)出現(xiàn)矛頭狀雙晶。主枝與分枝成90度角（羊齒狀）方石英。第十八頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五白云母和黑云母：典型片狀礦物，薄片中也有片狀特征，大顆粒者有平行清晰的解理縫，同時(shí)消光又（不是雙晶縫）小的云母，描述為鱗片狀。玉髓蛋白石：是膠體礦物，稱為非晶質(zhì)膠體。切片方向：C3S屬單斜晶系，通常形態(tài)是假六方柱狀、板狀。切片方向不一樣，可能出現(xiàn)長(zhǎng)方形、三角形和不等邊六角形。綜合推斷C3S的晶形應(yīng)該是六方柱狀或板狀。析晶順序：形態(tài)分析中對(duì)礦物的析晶順序的研究很看重。

結(jié)晶早的礦物：多呈自形晶，邊棱為直線，當(dāng)時(shí)的物理化學(xué)條件適應(yīng)該礦物生長(zhǎng)（降溫慢，晶體充分生長(zhǎng)），基性巖或超基性巖中的橄欖石、斜方晶系、短柱狀、粒狀、邊棱平直。結(jié)晶晚的礦物：呈半自形晶，部分晶棱為直線，部分為曲線。結(jié)晶最晚的礦物：呈他形晶，晶體的邊棱均為他形的曲線，說(shuō)明降溫速度很快時(shí)結(jié)晶的（鮑文系列中的石英）

第十九頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五礦物的形態(tài)分析還包括對(duì)包裹體的觀察和分析研究：1、早期結(jié)晶的礦物易被晚期結(jié)晶的礦物包裹（機(jī)械混入物）（天然地質(zhì)條件下）應(yīng)當(dāng)區(qū)別固熔體的分解（微斜長(zhǎng)石的格子狀雙晶包裹正長(zhǎng)石的聚片雙晶）

C3S的慢冷分解：C3S——C2S+frCaO急燒熟料中的C3S快速生成也可能包含C3S。2、礦物結(jié)晶過(guò)程中也可能包裹其他液體、氣體、其他晶體或同種晶體，分析包裹體的形態(tài)和化學(xué)成份，可以分析出析晶時(shí)的物理化學(xué)環(huán)境條件，而且是巖相分析的重要依據(jù)。注意：形態(tài)分析，是巖相分析的重要內(nèi)容和手段，也是顯微結(jié)構(gòu)分析中的最簡(jiǎn)單快捷的方法。因?yàn)殍b定相的組成和結(jié)構(gòu)，化學(xué)分析會(huì)破壞礦物的結(jié)構(gòu)，XRD、TEM、SEM等分析儀器的制樣，分析過(guò)程和分析成本等都很大。形態(tài)分析還包含了形成的工藝條件的分析，是工藝條件的反應(yīng)。形態(tài)分析包含了很豐富的內(nèi)容，但要有很好的工藝和晶體學(xué)方面的知識(shí)，各種信息要能符合科學(xué)根據(jù)，能統(tǒng)一起來(lái)解釋某個(gè)工藝過(guò)程。形態(tài)分析貫穿巖相分析的始終參看教材P209（結(jié)合礦物組合規(guī)律）第二十頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

二、解理及解理夾角的測(cè)定

1·解理

解理是沿著一定結(jié)晶方向開(kāi)裂成平直的面的能力。解理面、解理的方向、組數(shù)、夾角及完善程度等是鑒定礦物的重要依據(jù)。2·解理的完善程度分級(jí)：

A·極完全解理：細(xì)密連貫直線縫。

B·完全解理：較粗的平直縫，但不完全連貫。

C·不完全解理：斷續(xù)解理縫，勉強(qiáng)能看清成一個(gè)方向。

解理縫的清晰程度還與礦物和樹(shù)膠的折射率差值的大小有關(guān)，差值大者解理明顯。解理縫的清晰程度及寬度與切片方向密切相關(guān)。當(dāng)解理縫垂直切面時(shí)，縫最窄，最清楚，升降鏡筒時(shí)解理縫不左右移動(dòng)。第二十一頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五解理縫與機(jī)械裂縫或擦痕的區(qū)別：

解理縫受晶體內(nèi)部構(gòu)造控制、是平直細(xì)長(zhǎng)的線，每個(gè)晶體都有，而且切片方向不一樣時(shí)，分布也不一樣。機(jī)械裂縫或擦痕是機(jī)械力使之折斷裂開(kāi)，是彎曲的曲線，不受內(nèi)部構(gòu)造影響。擦痕（不成功的薄片），如果要有的話，整個(gè)薄片上的礦物都會(huì)有，而且方向一致。解理的發(fā)育和組數(shù)，應(yīng)當(dāng)在多個(gè)同種礦物晶體上來(lái)分析（一般要在十個(gè)以上）。

討論：①如何判斷是解理縫，是摩擦縫還是折斷裂縫？②如何判斷切面垂直解理逢？③如果N礦≈N膠，解理縫能否看見(jiàn)？不要輕易下結(jié)論：沒(méi)有解理發(fā)育，如果N礦=N膠，看不到解理（長(zhǎng)石）。

第二十二頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五3·解理角的測(cè)定

A·選擇合適的解理縫：選擇有同時(shí)垂直切面的

兩組解理的晶體顆粒，即兩組解理都最清楚，

升降鏡筒都不移動(dòng)。

B·使一組解理平行目鏡的十字絲的豎線，記下

物臺(tái)的刻度數(shù)a。

C·旋轉(zhuǎn)物臺(tái)，使另一組解理平行目鏡的十字絲

的豎線。記下計(jì)數(shù)b。兩組計(jì)數(shù)之差(a-b)即

測(cè)的兩組解理的夾角。

D·解理夾角，理論上講，是定值，是礦物鑒定的一個(gè)依據(jù)。但有于切面是隨機(jī)的，垂直解理逢的切面，找到的概率比較低，可以通過(guò)多測(cè)幾個(gè)同種礦物，來(lái)得到平均值，如果用做鑒定依據(jù)的解理夾角，必須找到垂直解理面的切面。第二十三頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

三·顏色與多色性

1·顏色

顏色即晶體薄片中的顏色。是礦物對(duì)白光中不同波段選擇性吸收的結(jié)果。光波透過(guò)薄片，不管礦物如何透明，總要被吸收一部分，如果均勻吸收，則僅只有強(qiáng)度減弱，薄片不顯示顏色，為無(wú)色礦物。若有選擇性吸收，則顯示被吸收波段的補(bǔ)色。顏色的深淺，取決于礦物對(duì)各色光吸收的總強(qiáng)度，強(qiáng)度大顏色深。吸收的總強(qiáng)度取決于薄片中的礦物種類及薄片的厚度。注意：和塊狀礦物的顏色可能不同（肉眼觀看的顏色）偏光鏡下，由于薄片厚度很薄，顏色可能變淺或無(wú)色透明。第二十四頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五2·吸收性與多色性均質(zhì)體各向同性

不同振動(dòng)方向的光波選擇性吸收都相同，礦物的顏色與濃度不因礦物中光波的振動(dòng)方向的不同而變化。均質(zhì)體各向異性非均質(zhì)體的顏色及濃度隨方向的變化而變化。即隨著物臺(tái)的旋轉(zhuǎn)，顏色及顏色的濃度有規(guī)律地周期性變化。

多色性：

由于光波在晶體中的振動(dòng)方向不同，而使礦物的顏色改變的現(xiàn)象稱為多色性。而顏色的濃淡變化稱為吸收性。一軸晶礦物，主要有兩個(gè)顏色，No與Ne。

電氣石（負(fù)光性）平行C軸切面短半徑Ne∥PP＝紫色長(zhǎng)半徑No∥PP＝深藍(lán)色。斜交切面為過(guò)渡色。No的顏色比Ne深，表明No的吸收性強(qiáng)，有吸收性公式：No>Ne

二軸晶的多色性有三個(gè)主要顏色分別與光率體的Ng,Nm,Np相當(dāng)。即每一主軸面都顯示兩種顏色，平行光軸面多色性最明顯，垂直光軸面只顯示Nm的顏色，無(wú)多色性，其他切面介于二者之間。多色性與薄片厚度也有關(guān)系。測(cè)定多色性時(shí)要在定向切面上進(jìn)行。

(同學(xué)們多問(wèn)幾個(gè)為什么，都是晶體光學(xué)性質(zhì)）第二十五頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

四、貝克線、糙面、突起及閃突起

這些性質(zhì)主要與薄片中相鄰物質(zhì)間由于折射率不同發(fā)生折射、反射所引起的光學(xué)現(xiàn)象有關(guān)。

1·貝克線

1)貝克線在兩個(gè)折射率不同的介質(zhì)接觸處，可以看到比較暗的邊緣，稱為礦物輪廓，在輪廓線附近可以看到一條明亮的細(xì)線，當(dāng)升降鏡筒時(shí)這條亮線發(fā)生移動(dòng)，此亮線稱為貝克線。

2)貝克線規(guī)律：提升鏡筒，貝克線向折射率高的介質(zhì)方向移動(dòng)，下降鏡筒，貝克線向折射率低的介質(zhì)方向移動(dòng)。

貝克線的靈敏度很高，用白光照明，兩介質(zhì)折射率差0.001即可見(jiàn)貝克線，當(dāng)用單色光照明時(shí)，靈敏度可提高到0.0005。

用貝克線的移動(dòng)規(guī)律很容易判斷兩相鄰介質(zhì)的折射率的高低。

為了看清貝克線，觀察時(shí)要先準(zhǔn)焦，再縮小光圈，微調(diào)升降鏡筒，觀察貝克線的移動(dòng)方向。提升鏡筒，貝克線移向折射率大的礦物，下降鏡筒，則移向折射率小的礦物

第二十六頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五3)貝克線產(chǎn)生的原因

由于相鄰物質(zhì)間的折射率不同所引起。折射率不同的兩種介質(zhì)接觸有四

種情況，如下圖（教材P.96圖4-15)：（N介質(zhì)折射率大，n介質(zhì)折射率?。?/p>

A·n蓋于N之上，接觸界面較平緩。光線能透過(guò)界面向折射率大的介質(zhì)方向偏折

（N>n，入射角大于反射角），光線在N側(cè)加強(qiáng)，提升鏡筒，亮線向N側(cè)移動(dòng)。

B·n蓋于N之上，接觸界面較陡。因N>n，入射角大于臨界角，光線發(fā)生全反射，

向N方向偏折。移動(dòng)情況同A。

C·N蓋于n之上，光線總是能透過(guò)界面向N方向偏折（因N大于n，入射角小于反射

角）。

D·接觸界面垂直切面，此時(shí)垂直透射的光線無(wú)折射作用，但斜射光線N側(cè)者發(fā)生

全反射，n側(cè)者則能透過(guò)界面在N側(cè)加強(qiáng)形成亮線。第二十七頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

2、糙面

單偏光鏡下觀察晶體表面，某些很光滑，某些粗糙呈麻點(diǎn)狀，這種表面的粗糙現(xiàn)象稱為糙面。

(縮小光圈觀察的效果更好）

糙面產(chǎn)生的原因，是礦物表面的凹凸不平，覆蓋在晶體上的樹(shù)膠的折射率與晶體折射率有差異，當(dāng)光線通過(guò)二者接觸面時(shí)，發(fā)生折射甚至全反射，至使薄片中晶體表面光線集散不一，而形成明暗程度不同的斑點(diǎn)（教材P.96圖4-15）。

糙面產(chǎn)生的必要條件：一是礦物本身表面不平，二是礦物與樹(shù)膠之間存在折射率差。問(wèn)：為什么表面不可能絕對(duì)光滑平整？如果沒(méi)有折射率的差別,結(jié)果如何？第二十八頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

3·突起及閃突起

在晶體薄片中不同的晶體表面好象高低不平，某些晶體顯得高一些，某些晶體顯得低一些。這種現(xiàn)象稱為突起。這是一種視覺(jué)的錯(cuò)覺(jué)現(xiàn)象，而實(shí)際中薄片中的晶體切面應(yīng)是一樣高的。這種現(xiàn)象是由于樹(shù)膠與晶體的折射率差引起的，折射率大的晶體表面看起來(lái)高些，折射率小的晶體看起來(lái)表面低一些。原因在于折射率大光線偏折度大，使人感覺(jué)晶體表面抬高。晶體折射率大于樹(shù)膠時(shí)為正突起，小于樹(shù)膠時(shí)為負(fù)突起。

雙折射率較大的光性非均質(zhì)體，在單偏光鏡下旋轉(zhuǎn)物臺(tái)時(shí)，突起的高低和正負(fù)情況發(fā)生明顯變化，稱為閃突起，它與晶體的雙折射率有關(guān)。

閃突起與切片方向有關(guān)：垂直光軸切面，沒(méi)有閃突起；平行光軸面，閃突起最明顯，不平行處于之間。為什么？N樹(shù)是固定不變的ΔN=Ng-Np。如果Ng＞N樹(shù)，結(jié)果如何？如果Np＜N樹(shù)，結(jié)果如何？如果Ng-Np差值很大時(shí)，結(jié)果如何？第二十九頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

不同的突起等級(jí)可以判斷礦物折射率的范圍，貝克線的移動(dòng)方向、糙面程度、輪廓明顯程度可以幫助我們判斷突起登等級(jí)的高低和正負(fù)，進(jìn)而判斷折射率的相對(duì)大小。在油浸法測(cè)折射率的過(guò)程中，熟練運(yùn)用。折射率是鑒定礦物晶體的最有權(quán)威的證據(jù)。

（詳細(xì)解釋教材P.97,表4-1）

第三十頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

第三節(jié)正交偏光鏡下的晶體光學(xué)性質(zhì)

正交偏光鏡即上下偏光鏡一起使用，且使上下偏光鏡的振動(dòng)方向相互垂直。以PP代表下偏光鏡的振動(dòng)方向，AA代表上偏鏡的振動(dòng)方向。為了觀察方便及準(zhǔn)確測(cè)定晶體的光學(xué)數(shù)據(jù)，還要使上下偏光鏡的振動(dòng)方向與目鏡的十字絲一致。在正交偏光鏡下無(wú)薄片時(shí)視域應(yīng)是全黑的。

正交偏光鏡下觀察的內(nèi)容有：

干涉、干涉色級(jí)序、雙折射率、消光（色）、

光性正負(fù)、雙晶、測(cè)定消光角、延性符號(hào)等。

第三十一頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

一、正交偏光鏡下的干涉現(xiàn)象

1·波的干涉

頻率相同、振動(dòng)方向相同、相位相同或有固定相位差的兩列波相遇，合成后，波在某些部位始終加強(qiáng)，某些部位始終減弱的現(xiàn)象稱為波的干涉。頻率相同、振動(dòng)方向相同、有固定相位差的光波稱為相干光。

2·決定正交偏光下干涉的因素

A·光路分析：自然光－－反光鏡－－下偏光鏡（振動(dòng)方向平行PP）－－晶體薄片（產(chǎn)生雙折射，分解成平行NgNp的兩束偏光）。

B·雙折射產(chǎn)生后的效應(yīng)：NgNp在晶體中的不同方向振動(dòng)，其傳播速度也不同。Vp速度大，稱為快光。Vg速度小稱為慢光。VgVp兩束偏光通過(guò)薄片后產(chǎn)生光程差（以R表示），經(jīng)空氣傳播后，在到達(dá)上偏鏡之前R保持不變。第三十二頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五快慢光在晶體中的傳播速度不同，當(dāng)快光透過(guò)薄片后在空氣中走過(guò)一段路程后，慢光才剛剛透出，此時(shí)快慢光所走的路程之差即為光程差?？梢杂孟率奖硎荆?/p>

V0:光在空氣中的傳播速度。

Vp,Vg:快、慢光在晶體中的傳播速度。

（快光，折射率??；慢光折射率大）

tp,tg:快慢光通過(guò)晶體時(shí)所占用的時(shí)間。

D：薄片厚度。

tg-tp=D/Vg-D/Vp;

R=Vo×(tg-tp)=D×(Vo/Vg-Vo/Vp)=D×(Ng-Np)

R=D×ΔN

注意：Ng，Np可以是任意切面的Ng’、Np’

從光程差和雙折射率的關(guān)系式可以看出，決定光程差R的因素有兩點(diǎn)。一是晶體薄片厚度D，二是晶體的雙折射率（Ng－Np）。R的大小決定兩光波在上偏光鏡同一振動(dòng)面振動(dòng)的干涉作用的強(qiáng)弱。第三十三頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

三、正交偏光下干涉作用原理

如圖（教材P.100,圖4-20）：大圓為視域，PP：下偏光鏡振動(dòng)方向；AA上偏光鏡振動(dòng)方向。

1、光路分析

OB：透過(guò)下偏光鏡后的偏光振幅,是個(gè)向量。

Ng,Np：晶體切片的光率體橢圓的長(zhǎng)短半徑。亦為快光慢光的振動(dòng)方向。AA⊥PP；Ng⊥Np。

當(dāng)下偏光振動(dòng)方向與光率體半徑有一定夾角時(shí)，透出薄片的偏光OB按平行四邊形法則分解。沿光率體半徑方向分解為ONg,ONp

ONg’=OBCosαONp’=OBSinα

此光波進(jìn)入上偏光后，又分解為ONp1,ONp2，ONg1,ONg2，其中ONp2,ONg2垂直上偏光不能通過(guò)。ONp1與ONg1的振幅為

ONg1=OBCosαSinαONp1=OBSinαCosα可見(jiàn)ONg1＝ONp1振幅相等，方向相反。

ONg1及ONp1的特點(diǎn)：為同一偏光透過(guò)晶體后經(jīng)兩度分解而成，頻率相同。

兩者之間有固定的光程差（由ONg、ONp繼承下來(lái)）。

兩者在同一平面內(nèi)振動(dòng)（上偏光振動(dòng)面AA）。

都是向量（有方向和大小，相位的差別）

所以，ONg1、ONp1為相干光。第三十四頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五干涉公式的推導(dǎo)合向量=分向量1+分向量2A合=ONg1（OB×CosαSinα）+ONp1（OB×SinαCosα）A合2=（ONg1）2+（ONp1）2-2×（ONg1）×（ONp1）×cosφφ:兩個(gè)向量的相位差，與光程差和波長(zhǎng)有關(guān)φ=2πR/λ；R=D×ΔNA合2=OB2×[（CosαSinα）+（SinαCosα）2-2×（CosαSinα）×（SinαCosα）×cosφ]A合2=OB2×2×（CosαSinα）2×(1-cosφ)A合2=OB2×4×（CosαSinα）2×sin2(φ/2)A合2=OB2×sin2(2α)×sin2(φ/2)A合2=OB2×sin2(2α)×sin2[π×(D×ΔN/λ)]

(光的干涉公式）第三十五頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

2、兩偏光的干涉

A、干涉疊加原理干涉光的強(qiáng)度等于振幅A的平方

A合2=OB2×sin2(2α)×sin2[π×(D×ΔN/λ)]式中，λ：入射光波長(zhǎng)；R：薄片的光程差（D×ΔN）B、干涉現(xiàn)象

依上式，各參數(shù)的不同取值，有極大值或極小值。

a.當(dāng)α＝0。A2＝0。I＝0。視域黑。這種現(xiàn)象稱為消光。正交偏光鏡下，α＝0，就是晶體的光率體半徑與上下偏光鏡一致。此時(shí)出現(xiàn)消光。旋轉(zhuǎn)物臺(tái)360度。晶體切面有4種此位置，故出現(xiàn)四次消光。四次消光是光性非均質(zhì)體非垂直光軸切面的特征。（四明四暗現(xiàn)象是非均質(zhì)體的特征現(xiàn)象。即使是隱晶質(zhì)，包括高分子晶體都可以觀察到，但能否看清楚晶體的輪廓和邊棱面的發(fā)育情況，要看晶體的顆粒度的大小而定）第三十六頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五單偏光正交單偏光云母，石英和石榴子石的在偏光鏡下的觀測(cè)（注意黑色區(qū)域?yàn)槿猓┑谌唔?yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五b.當(dāng)Rπ／λ＝0，I＝0，消光。

要Rπ／λ＝0，即R＝0，也就是Ng－Np＝0。

Ng－Np＝0為光性均質(zhì)體及光性非均質(zhì)體垂直光軸切

面。此時(shí)與角度α無(wú)關(guān)，視域全黑，稱為永久消光

（又稱為全消光）。

永久消光是光性均質(zhì)體及光性非均質(zhì)體垂直光

軸切面的特征。

c.當(dāng)R=nλ，R為λ的整數(shù)倍。I＝0，消光。

d.當(dāng)R＝（2＋1)λ/2，R為λ／2的奇數(shù)倍。A最大。

e.當(dāng)α＝45，Sinα＝1，I為最大。

在光性非均質(zhì)體中，當(dāng)光率體Ng,Np與AA或PP成45°

時(shí)，晶體干涉色最明亮。（顯微鏡鏡筒上45°方向

有個(gè)試板插孔，就是根據(jù)此原理設(shè)計(jì)的）第三十八頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

二、正交偏光鏡下的干涉色

1·干涉色的形成

A、干涉色現(xiàn)象

將石英沿光軸方向由薄到厚磨成楔形，稱為石英楔。石英的最大雙折射率Ng－Np＝0.009，將石英楔由薄到厚慢慢插入偏光鏡試板孔，其光程差隨石英楔的厚度增加而增加。

若單色光照明，隨石英楔推入，依次出現(xiàn)明暗相間的干涉條帶。光程差與明暗關(guān)系：

R＝λ處。A＝0，黑暗帶

R＝（2＋1）λ／2，A最大，亮帶。

光程差介于二者之間，亮度居中。

暗亮帶的寬度取決于波長(zhǎng)，紅光波長(zhǎng)最長(zhǎng)，條帶間隔最寬。

若用白光照明，白光中的七種不同波長(zhǎng)的光使任何一個(gè)光程差都不會(huì)相當(dāng)于各色波長(zhǎng)的整數(shù)倍。也即不可能使七色同時(shí)消光。（參考教材P102，圖4-22）第三十九頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五B、干涉色形成

某一定的光程差，可能相當(dāng)或接近于白光中部分色光的波長(zhǎng)的整數(shù)倍，而使這色光消光減弱，同時(shí)它又可能相當(dāng)于或接近于某色光的半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，而使這色光加強(qiáng)。

綜合干涉的結(jié)果，相當(dāng)于從白光中減去某色光，又加強(qiáng)另外某色光，減去的光出現(xiàn)補(bǔ)色，被加強(qiáng)的光又強(qiáng)過(guò)補(bǔ)色，兩者抵消后出現(xiàn)顏色，未被抵消的色光混合，便成為該色光干涉形成的混合色。它是由白光干涉形成的，稱為干涉色。

一定的光程差與一定的干涉色相聯(lián)系，干涉色的亮度隨角的變化。α＝0時(shí)，晶體消光，由0～45°，亮度增強(qiáng)，45°時(shí)最亮。α只影響亮度，不影響顏色。第四十頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

2·干涉色的級(jí)序

A、干涉色級(jí)序

在正交偏光下用白光照明，隨石英楔的推入，R由小變大。視域中干涉色出現(xiàn)有規(guī)律的變化。這種干涉色有規(guī)律的變化稱為干涉色的級(jí)序。其特點(diǎn)是：隨R值連續(xù)增加的方向叫色序升高，隨R值由0開(kāi)始上升，視域干涉色出現(xiàn)黑…暗灰…灰白…淡黃…黃…橙…紅…蘭…綠…黃…紅…蘭…綠…黃…紅…蘭…綠…黃…紅…。色序變化固定不變。

隨R的由小到大，干涉色由低到高，一般把干涉色分為四級(jí)：

一級(jí)：灰、灰白、黃、紅

二級(jí)：蘭、綠、黃、紅

三級(jí)：蘭、綠、黃、紅

四級(jí)：蘭、綠、黃、紅

相鄰色間無(wú)截然界面，呈過(guò)渡狀態(tài)。四種干涉色的混合呈稍帶玫瑰色的白色，稱為高級(jí)白。四級(jí)干涉色的收尾（紅）叫頂部色，開(kāi)始（蘭）叫底部色。第四十一頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五B、不同級(jí)序干涉色的差異

各級(jí)干涉色在色調(diào)上有一定的差異，突出的有：

一級(jí)：灰與灰白完全過(guò)渡，無(wú)界面，黃可分為淡黃與橙黃，

紅帶紫，色帶較窄。

二級(jí)：蘭較深，綠較淡，黃帶橙，亮而艷，紅鮮艷。

三、四級(jí)：均較淡，界面不清。三級(jí)綠為翠綠，色艷帶寬，四級(jí)蘭淡而窄。

干涉色的高低完全取決于光程差R的大小，即薄片厚度D及雙折射率。若薄片厚度為標(biāo)準(zhǔn)厚度，則干涉色完全取決于雙折射率。而雙折射率的大小與薄片的切片方向密切相關(guān)。鑒定晶體時(shí)只有測(cè)定最大雙折射率才有意義（要選平行光軸面測(cè)定）。第四十二頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

3·干涉色色譜表

表示干涉色的級(jí)序、光程差、雙折射率及薄片厚度之間關(guān)系的圖表稱為干涉色色譜表（米舍爾-列維表）。(見(jiàn)教材P.103,圖4-23)

橫坐標(biāo)：光程差R及相對(duì)應(yīng)的干涉色級(jí)序。單位：納米

縱坐標(biāo)：薄片厚度。單位：毫米。

原點(diǎn)放射線：雙折射率。

色譜表表示R、D、（Ng－Np）三者之間的關(guān)系。只要知道其中的兩項(xiàng)就能求出第三項(xiàng)。第四十三頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

三、補(bǔ)色法則及補(bǔ)色器

1·補(bǔ)色法則

A補(bǔ)色法則在正交偏光鏡間，兩個(gè)非均質(zhì)體任意方向（除垂直光軸外）切面在45度位置重疊時(shí)，光通過(guò)此兩晶體薄片后的光程差增加或減少。這就是補(bǔ)色法則。

設(shè)非均質(zhì)體的晶體薄片的光率體橢圓半徑為N1N2，光波透入每一塊薄片后雙折射分解為二偏光，透出薄片后光程差為R1。另一薄片的光程差為R2。將兩薄片在正交偏光鏡的45度位置重疊，必產(chǎn)生一總光程差R。R是增還是減，取決于二薄片的重疊方式，即重疊時(shí)光率體橢圓的相對(duì)位置。第四十四頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五B、薄片重疊情況

當(dāng)兩薄片的光率體同名半徑重疊，光透過(guò)兩薄片后的總光程差R＝R1＋R2，R>R1，R>R2。R增大，干涉色升高。

當(dāng)兩薄片的光率體異名軸重疊，R＝R1－R2或R＝R2－R1可能出現(xiàn)：

a：R>R1，R>R2；

b：R>R1，R<R2；

c：R1>R>R2。

三種情況中無(wú)論哪一種，R反映的干涉色比原兩薄片都低或比其中某一塊薄片的干涉色低。

所以有：異名軸重疊。干涉色色序降低。

兩晶體薄片在正交偏光鏡間45度位置重疊，當(dāng)其光率體橢圓同名軸重疊，總光程差為R＝R1＋R2，為兩薄片的光程差之和，干涉色升高。

異名軸重疊，R為兩薄片的光程差之差，其干涉色色序降低（總比二薄片中干涉色級(jí)序高的要低；若兩薄片的光程差相等，總光程差為0，視域消色變黑。第四十五頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

2、補(bǔ)色器

在兩晶體薄片中如一個(gè)薄片的光率體橢圓的半徑方向名稱及光程差已知，則可根據(jù)補(bǔ)色法則測(cè)定另一晶體薄片的光率體橢圓半徑的名稱。

補(bǔ)色器就是已知光率體橢圓半徑名稱及光程差的晶體薄片。常用補(bǔ)色器有如下幾種：

A、石膏板光程差1λ（一個(gè)黃光波長(zhǎng)，560毫微米）。采用天然石膏或石英片（平行光軸面）鑲嵌于長(zhǎng)條形金屬孔中，試板Np（快光）振動(dòng)方向與長(zhǎng)邊平行，注明于試板上。

石膏板λ＝560，正交偏光鏡下為一級(jí)紫紅。

在晶體薄片上加上石膏板，可以使干涉色升高或降低整整一級(jí)色序。如薄片為二級(jí)黃，加上石膏板后升則為三級(jí)黃，降則為一級(jí)黃。由于顏色整整升降一級(jí)，變化不大，石膏板只能應(yīng)用于二級(jí)黃以下的干涉色晶體薄片。

但應(yīng)特別引起注意的是當(dāng)異名軸重疊，而薄片的干涉色又很低時(shí)，視域的干涉色是升高的，這是因?yàn)楦缮嫔窃谘a(bǔ)色器一級(jí)紫紅的基礎(chǔ)上降低。

如一級(jí)灰R＝150nm，石膏板R＝560nm

同名軸重疊：R＝R1＋R2＝150＋560＝710二級(jí)蘭

異名軸重疊：R＝R2－R1＝560－150＝410一級(jí)黃第四十六頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五正交偏光下長(zhǎng)石灰白（Ⅰ）正交偏光下+石膏試板后，長(zhǎng)石藍(lán)綠（Ⅱ）第四十七頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五B、云母板

形狀同石膏板，長(zhǎng)邊為快光方向。光程差為147毫微米，約相當(dāng)于四分之一個(gè)黃光波長(zhǎng)，正交偏光下的干涉色為一級(jí)灰。與晶體薄片疊加，升降一個(gè)色序。云母板適用于干涉色較高的（二級(jí)黃以上）晶體薄片。如:

升：蘭…綠…黃…紅…蘭…

降：蘭…紅…黃…綠…蘭…

C、石英楔

石英沿光軸方向磨成楔形，鑲嵌于金屬框中，R＝0～1680nm。在正交偏光鏡間由薄到厚端，可以產(chǎn)生一級(jí)到三級(jí)干涉色。

隨石英楔推入，與晶體薄片同名軸重疊，干涉色連續(xù)上升。異名軸重疊，干涉色連續(xù)下降，當(dāng)石英楔R與薄片相等時(shí)，晶體出現(xiàn)消色而呈深灰色。

第四十八頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

四、干涉色級(jí)序測(cè)定

干涉色與光程差相關(guān)，但相同干涉色的光程差不一定相等，要測(cè)定R就必須測(cè)定干涉色的級(jí)序。其方法有：1、邊緣測(cè)定法

邊緣測(cè)定法是利用晶體碎屑邊緣斜坡的干涉色環(huán)判斷干涉色級(jí)序的方法。

薄片中的晶體顆粒由于各種原因常出現(xiàn)斜坡，其厚度自邊緣向中心漸增。干涉色亦自邊緣向中心漸升。但因斜坡陡而短，不均勻，雖象石英楔，但很難顯示出連續(xù)的干涉色。一般只能把顯眼的紅色顯示出來(lái)。紅色是每級(jí)的頂部顏色，因此，觀察顆粒邊緣有無(wú)紅帶及有幾級(jí)紅帶即可確定干涉色的級(jí)序。如邊緣出現(xiàn)一條紅帶，晶體干涉色為綠，則干涉色級(jí)序?yàn)槎?jí)綠。用邊緣色帶法確定干涉色的級(jí)序快速簡(jiǎn)便。但斜坡不連續(xù)或很短，造成尋找色帶困難，但只要找到很短的一段即行。特別地，顆粒邊緣出現(xiàn)蘭或深蘭（有時(shí)近于黑）色帶，它代表一級(jí)紅帶，應(yīng)視為一紅帶數(shù)目，這是一級(jí)紫紅與二級(jí)蘭的混合掩蓋了紅色。而一些晶體的干涉色不均勻，顆粒表面的一些紅色斑點(diǎn)不應(yīng)視為邊緣紅帶。第四十九頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

2·石英楔子確定法

若晶體薄片厚度均勻一致，無(wú)邊緣色帶。可用石英楔子確定晶體顆粒的干涉色級(jí)序。

方法：將欲測(cè)顆粒從消光位轉(zhuǎn)45度，將石英楔子從試板孔由薄端插入，觀察晶體干涉色的變化情況。若晶體顆粒的干涉色升，則應(yīng)旋物臺(tái)90度，重新插入石英楔子，直到消色位置，即R1＝R2。

撤去薄片，慢慢抽出石英楔，觀察紅色出現(xiàn)的次數(shù)。晶體干涉色的級(jí)序?yàn)榧t色出現(xiàn)的次數(shù)加1。

（注意：還可以用云母試板或石膏試板測(cè)試，但有條件，石膏試板使被測(cè)干涉色升高或降低一個(gè)級(jí)序，云母試板使干涉色升高或降低一個(gè)色調(diào)。使用時(shí)，與經(jīng)驗(yàn)和熟悉干涉色規(guī)律的程度有關(guān)。）第五十頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

五、雙折射率的測(cè)定

同一晶體，由于切面方向不同，其雙折射率也不同，由于只有測(cè)定最大雙折射率才有意義，所以必須在定向切面上進(jìn)行。也即二軸晶應(yīng)選擇光軸面，一軸晶應(yīng)選擇平行光軸面來(lái)測(cè)定雙折射率。這種切面在偏光鏡下的特征是：干涉色最高。根據(jù)R＝D（Ng－Np），當(dāng)測(cè)定薄片的厚度和光程差后，即能確定雙折射率。一般用通過(guò)石英楔測(cè)出晶體顆粒的最高干涉色，然后查表求出雙折射率數(shù)據(jù)。其方法是：

1·選擇最高干涉色切面，測(cè)出干涉色的級(jí)序。

2·以干涉色色譜表查出光程差。

3·估計(jì)薄片厚度。

4·查表或代入公式計(jì)算出雙折射率。第五十一頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

六、消光類型及消光角

1、消光類型

正交偏光鏡下非晶質(zhì)體薄片處于消光時(shí)的位置叫消光位。此時(shí)晶體的光率體橢圓半徑與上下偏光鏡的振動(dòng)方向一致。當(dāng)晶體處于消光位時(shí)，目鏡十字絲代表光率體半徑的方向。由于晶體光率體的主軸與晶體結(jié)晶軸之間有一定關(guān)系——光性方位，而晶體的解理縫、雙晶縫、晶棱又與晶軸有一定關(guān)系。所以可以按光性方位劃分晶體的消光類型。依消光時(shí)晶體的解理縫、雙晶縫、邊棱等與目鏡十字絲的關(guān)系可以將消光類型分為三類：

A·平行消光：晶體消光時(shí)，解理縫、雙晶縫或晶棱與目鏡十字絲平行。如黑云母。

B·對(duì)稱消光：晶體消光時(shí)，目鏡十字絲平分兩組解理交角或兩晶面的跡線。如角閃石。

C·斜消光：消光時(shí)晶體的解理縫、雙晶縫或晶棱與目鏡十字絲以一定的角度斜交。如輝石。第五十二頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

2·消光角

1）消光角及其測(cè)定方法晶體斜消光時(shí)，其光率體橢圓半徑與解理縫、雙晶縫或晶棱之間的夾角為消光角。也即晶體消光時(shí)其解理縫或晶面邊棱與目鏡十字絲的夾角。消光角的測(cè)定包括三個(gè)方面：A·解理縫、雙晶縫或晶面邊棱的方向。它們代表一定的結(jié)晶軸或某個(gè)晶面的方向。可用晶軸或晶面符號(hào)表示。B·光率體橢圓半徑名稱。C·前二者之間的夾角。

記錄消光角應(yīng)包括的內(nèi)容：A、解理縫、雙晶縫或晶面邊棱。B、光率體半徑名稱。C、夾角大小。

如普通角閃石在（010）面上的消光角Ng∧C＝30度。第五十三頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五2）不同晶體的消光類型一般規(guī)律

晶體的消光類型及消光角的大小與晶體的光性方位及切面方向有關(guān)，不同晶系的晶體具有各自大致的規(guī)律：

A·中級(jí)晶族的晶體的高次軸與Ne軸一致，為平行消光及對(duì)稱消光，

斜消光很少見(jiàn)。

B·斜方晶系之結(jié)晶軸與光率體主軸一致。平行三個(gè)主軸面的為平行

消光及對(duì)稱消光，其他斜交切面多見(jiàn)小角度斜消光。

C·單斜晶系為Y軸與三主折射率軸之一平行，而另者斜交，其夾角為

消光角，單斜晶系的消光類型是變化的，各種消光類型均有，

以斜消光為主，只有平行（010）面的消光角才是真正的消光

角（此面上具有最高干涉色）。

D·三斜晶系之結(jié)晶軸與三個(gè)半徑方向都均斜交，不管哪個(gè)切面都是

斜消光。

如何從消光類型來(lái)判斷礦物晶體的切片方向（或晶體所屬晶系）？

（解理縫，雙晶縫都是有方向的，中級(jí)晶軸一般是按C軸延長(zhǎng)或受抑制成柱狀，和板狀，片狀等，要知道晶體的形貌特點(diǎn)）(2D-3D)第五十四頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

七、延性符號(hào)

A延性符號(hào)

針、柱、板狀晶體，其長(zhǎng)度方向往往大于寬度方向，這類晶體稱為有延長(zhǎng)方向或有延性的晶體。鏡下延性與切片方向有關(guān)。云母類看不出延性的礦物以解理方向?yàn)樗难娱L(zhǎng)方向。延性只能以鏡下觀察到的晶體形態(tài)為依據(jù)，根據(jù)晶體的延長(zhǎng)方向與光率體主軸間的關(guān)系延性分為兩類。

正延性：晶體延長(zhǎng)方向與慢光（Ng）方向平行或夾角小于45度。

負(fù)延性：晶體延長(zhǎng)方向與快光（Np）方向平行或夾角小于45度。

晶體的延性正負(fù)叫延性符號(hào)。延性符號(hào)是某些長(zhǎng)條形晶體的鑒定特征，它與晶體所屬晶系、結(jié)晶習(xí)性、切片方位密切相關(guān)。中級(jí)晶族及低級(jí)晶族斜方晶系的礦物多為柱狀晶體，薄片中光率體主軸之一與延長(zhǎng)方向一致。單斜、三斜晶系的晶體多數(shù)情況下延長(zhǎng)方向與光率體主軸有一定夾角。

一軸晶柱狀晶體延性符號(hào)與光性符號(hào)一致。(為什么？課堂討論）第五十五頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五B、測(cè)定延性符號(hào)

二軸晶斜消光晶體只要測(cè)定了消光角就能測(cè)定延性符號(hào)。

對(duì)于平等消光的晶體薄片延性符號(hào)的測(cè)定方法如下：

A、礦片置視域中心，從消光位轉(zhuǎn)45度。

B、插入試板，確定光率體主軸方向。

當(dāng)?shù)V物晶體延長(zhǎng)方向與Nm平行時(shí)，延性符號(hào)可正可負(fù)。消光角45度，延性不分正負(fù)第五十六頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五八、雙晶的觀察

雙晶是兩個(gè)或兩個(gè)以上的晶體彼此按一定的對(duì)稱關(guān)系相互結(jié)合起來(lái)的規(guī)則連生體。

雙晶在正交偏光鏡下表現(xiàn)為相鄰單體不同時(shí)消光，呈現(xiàn)一明一暗現(xiàn)象。這是因?yàn)殡p晶的兩個(gè)單體光率體橢圓半徑方向不同。雙晶結(jié)合面與切面的交線稱為雙晶縫。雙晶縫若垂直切面則平直清晰，隨傾斜角度的增大而變得模糊不清。

當(dāng)雙晶縫與AA、PP平行或成45度時(shí)，看不到雙晶。

雙晶種類

A、簡(jiǎn)單雙晶僅由兩個(gè)單體組成，正交鏡下一個(gè)單體消光則另一個(gè)單體明亮。旋物臺(tái)，明暗交替出現(xiàn)。

B、復(fù)式雙晶1、聚片雙晶：一系列單體平行排列，旋物臺(tái)，雙晶奇數(shù)組與偶數(shù)組輪換消光相間成明暗條帶。2、雙晶中多個(gè)單體不平行結(jié)合，正交鏡下相鄰單體輪流消光。

第五十七頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五wei微斜長(zhǎng)石的格子狀雙晶（長(zhǎng)石固溶體的分離造成的）第五十八頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五第四節(jié)錐光鏡下的晶體光學(xué)性質(zhì)

難點(diǎn)：抽象。增加討論，多問(wèn)why一、錐光鏡的裝置及特點(diǎn)

1·裝置在正交偏光鏡的基礎(chǔ)上（準(zhǔn)焦距和嚴(yán)格的校正中心），于下偏光鏡之上、物臺(tái)之下加一個(gè)聚光鏡（把聚光鏡升到最高位），換上高倍物鏡（40X、45X、63X），推入勃氏鏡或取下目鏡，便成為錐光顯微鏡裝置。

(問(wèn)：為什么要準(zhǔn)焦距和嚴(yán)格的校正中心？否則，結(jié)果會(huì)如何？）2·特點(diǎn)加入聚光鏡的作用，在于使透過(guò)下偏光鏡的平行偏光束變成錐光束。錐形偏光束與平行偏光束的重要區(qū)別在平行光束基本上是以同一方向垂直入射薄片，而在錐光中除中心一條光線垂直入射外，其余各條光線都是傾斜入射的，而且愈向外傾斜角度愈大，在薄片中穿過(guò)的距離愈長(zhǎng)。錐形光束中的偏光無(wú)論如何傾斜，其振動(dòng)方向仍與下偏光鏡的振動(dòng)方向平行。

非均質(zhì)體光學(xué)性質(zhì)隨方向而異，不同方向入射的光波與它所垂直的光率體橢圓不同，不同方向入射的光波通過(guò)薄片后，到達(dá)上偏光鏡所產(chǎn)生的干涉效應(yīng)也不同。在上偏光鏡中所能觀察到的是偏光鏡中各方向入射光波通過(guò)礦片后到達(dá)上偏光鏡所發(fā)生的消光與干涉現(xiàn)象的總和。它們構(gòu)成一些特殊圖形，稱為干涉圖。第五十九頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五高倍物鏡的作用

是能接納較大范圍的傾斜光線。低倍物鏡工作距離長(zhǎng)，只能接納與薄片法線成5度夾角以內(nèi)的光波，干涉圖不清楚，不完整。高倍物鏡工作距離短，能接納與薄片法線成60度的光線，形成的干涉圖清楚、完整。

去掉目鏡觀察，或目鏡加上勃氏鏡的放大作用觀察

去掉目鏡或加上勃氏鏡的作用是錐光鏡下的干涉圖不是礦物本身的形象，而是錐形偏光通過(guò)礦片到達(dá)上偏光鏡發(fā)生消光和干涉效應(yīng)的總和，不用目鏡，可以看到小而清楚的干涉圖實(shí)象，目鏡加勃氏鏡所組成的望遠(yuǎn)系統(tǒng)得一放大圖象。

均質(zhì)體各方向光學(xué)性質(zhì)一致，對(duì)于任何方向入射的光波都不發(fā)生雙折射，不形成干涉圖。

非均質(zhì)體光學(xué)性質(zhì)隨方向而異，干涉圖特點(diǎn)隨軸性及切面方向而異。第六十頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

二、一軸晶干涉圖

一軸晶礦物有三種類型的干涉圖：1·垂直光軸切面，2·平行光軸切面，3·斜交光軸切面。

1·垂直光軸切面干涉圖

A、形象特點(diǎn)

（在晶體鑒定過(guò)程中很重要，確定軸性）視域由一個(gè)黑十字及干涉色色圈組成，黑十字由互相垂直的兩個(gè)黑臂組成。二黑臂分別平行于上下偏光鏡的振動(dòng)方向AA、PP，黑十字交點(diǎn)為光軸出露點(diǎn)。位于視域中心。

干涉色圈以黑十字交點(diǎn)為中心，成同心環(huán)狀，其干涉色級(jí)序由中心向外逐漸升高。干涉色圈的多少，取決于礦物雙折射率的大小及薄片厚度，礦物雙折射率越大，薄片越厚，干涉色圈越多，反之越少。當(dāng)雙折射率較小時(shí)，黑十字四個(gè)象限僅見(jiàn)一級(jí)灰干涉色。旋轉(zhuǎn)物臺(tái)，干涉圖不發(fā)生變化。第六十一頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五一軸晶垂直光軸切面的的干涉圖特點(diǎn)同學(xué)們討論解釋圖示特征第六十二頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五B·成因

錐光的特點(diǎn)是除中央一條光線垂直入射薄片外，其余各條光線沿不同方向傾斜入射，所以只有中央一條光線是平行光軸入射，其余各條光線均斜交光軸，而且愈向外斜交角度愈大。中央一條光線的光率體為圓，其余各斜交光軸入射的光波的光率體均為橢圓切面。而且這些橢圓的長(zhǎng)短半徑方向和長(zhǎng)短各不相同。它們與上下偏光鏡的振動(dòng)方向AA、PP的關(guān)系也各不相同。上圖表示一軸晶垂直光軸切面上光率體在錐光下的橢圓半徑分布情況。中心為光軸出露點(diǎn)，根據(jù)正交偏光的干涉與消光原理，目鏡十字絲及近圍，光率體橢圓半徑與上下偏光鏡的振動(dòng)方向一致，因而呈現(xiàn)消光而構(gòu)成十字形的消光影。被黑十字分割的四個(gè)象限，橢圓半徑與上下偏光方向斜交而呈現(xiàn)干涉色。干涉圖邊緣雙折射率比中心大，光線透過(guò)薄片的厚度也比中心大，光程差增加，而干涉色升高。與光軸夾角相等的光線光程差相等，故干涉色成同心環(huán)狀。

由于是垂直光軸切面，光率體橢圓半徑分布為放射狀，對(duì)稱分布，所以旋物臺(tái)360度，干涉圖不變。(晶體軸性的判斷方法）第六十三頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五C·光性正負(fù)的測(cè)定

一軸晶晶體的光性正負(fù)是由Ne,No的相對(duì)大小來(lái)決定的，Ne>No或Ne=Ng時(shí)為正光性，反之負(fù)光性。只要測(cè)出Ne,No的方向，就可確定一軸晶光性正負(fù)。

光性正負(fù)的測(cè)定方法：若干涉色較低，可用石膏板或云母板，從2、4象限插入，（長(zhǎng)邊為Np方向）。若用石膏板，黑十字紫紅色，相對(duì)兩象限顏色變化一致，相鄰兩象限變化相反。若1、3象限由灰到蘭，表示干涉色升，2、4象限則降，為正光性（Ne＝Ng），反之為負(fù)光性。第六十四頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五當(dāng)晶體薄片的雙折射率較大或較厚時(shí)，圍繞光軸出露點(diǎn)有同心圓形色環(huán)出現(xiàn)，此時(shí)用云母板或石英楔較方便。

加入云母板，黑十字成一級(jí)灰，在干涉色升高的兩象限內(nèi)，近黑十字交點(diǎn)的原一級(jí)灰的地方升高變?yōu)橐患?jí)黃，黃變?yōu)榧t，每色圈內(nèi)移一格。

在干涉色降低的象限內(nèi)，干涉色每色圈降低一級(jí)，色圈外移一格。

根據(jù)色圈的相對(duì)移動(dòng)情況，即能確定晶體的光性正負(fù)（視域半徑方向?yàn)镹e，為什么？同學(xué)討論），依Ne＝Ng還是Ne＝Np確定光性正負(fù)。）

如果干涉色圈太密，加入云母板后，色圈移動(dòng)情況看不很清楚，可改用石英楔，隨石英楔的插入：在干涉色升高的兩象限內(nèi)，干涉色圈連續(xù)內(nèi)移；在干涉色降低的兩象限內(nèi)，干涉色圈連續(xù)外移。第六十五頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

2·斜交光軸干涉圖

A形象特點(diǎn)斜交光軸切面光軸傾斜，光軸在晶體薄片上的出露點(diǎn)(黑十字交點(diǎn))不在視域中心，視域內(nèi)出現(xiàn)不完整的黑十字及不完整的干涉圖。

薄片的法線與光軸的夾角不大時(shí)，黑十字的交點(diǎn)在視域內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)，光軸出露點(diǎn)繞十字線交點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)。黑臂平行或垂直十字絲移動(dòng)。

薄片法線與光軸夾角較大時(shí)，視域只出現(xiàn)一條黑臂，旋轉(zhuǎn)物臺(tái)，黑臂水平或垂直移動(dòng)，交替出現(xiàn)于視域內(nèi)。

B成因斜交光軸干涉圖的成因與垂直光軸干涉圖的成因相同。

第六十六頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

C·光性的測(cè)定

干涉圖中光軸出露點(diǎn)在視域內(nèi)時(shí)，光性測(cè)定方法與垂直光軸切面的方法一樣。

若光軸出露點(diǎn)在視域外，要確定視域?qū)儆谀膫€(gè)象限才能判定光性。因而首先要確定光軸出露點(diǎn)的位置?？筛鶕?jù)以下特征來(lái)確定：

①黑臂的細(xì)端近光軸粗端遠(yuǎn)離光軸

②等色環(huán)凹向光軸

③黑臂的移動(dòng)情況，順時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)：

黑臂水平向上，光軸在左，視域?yàn)?·4象限

黑臂水平向下，光軸在右，視域?yàn)?·3象限

黑臂垂直向右，光軸在上，視域?yàn)?·4象限

黑臂垂直向左，光軸在下，視域?yàn)?·2象限

（注意：順斷指向光軸）確定了視域的象限后，用前述方法測(cè)定光性正負(fù)。第六十七頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

3·平行光軸干涉圖

A·形象特點(diǎn)

此種切面在正交偏光鏡下，在同種晶體中干涉色最高，在錐光鏡下所見(jiàn)干涉圖是瞬變干涉圖（或稱為閃圖）。

當(dāng)光軸與上下偏振光的振動(dòng)方向平行時(shí)

特點(diǎn)是：少許轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)，黑十字分裂沿光軸方向迅速退出視域，光軸與上下偏光鏡振動(dòng)方向成45°時(shí)視域最亮，若晶體薄片雙折射率較大，則在相對(duì)象限出現(xiàn)對(duì)稱的雙曲線形干涉色色帶。如上圖。在光軸所在的兩象限內(nèi)：（同學(xué)討論下面的問(wèn)題）①干涉色由中心向兩邊漸降。②垂直光軸的象限內(nèi)干涉色由中心向外漸升。第六十八頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

B·成因

在平行光軸切面的光率體橢圓半徑分布圖中，當(dāng)光軸與上下偏光振動(dòng)方向成45度時(shí)，大部分光率體與上下偏光的振動(dòng)方向平行或近于平行，在正交偏光鏡間處于消光或近于消光位置，故成模糊黑十字。稍轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)，半徑與上下偏光振動(dòng)方向斜交，黑十字迅速分裂，退出視域，出現(xiàn)干涉色。

光軸與偏光振動(dòng)方向成45度時(shí)：1·光軸方向由中心向外各點(diǎn)，垂直光軸半徑不變，平行光軸半徑越來(lái)越短（斜交光軸切面，雙折射率逐漸變小，雖薄片變厚，但二者之積仍趨小即光程差變?。└缮嫔档汀?·垂直光軸方向，中心向外，光率體橢圓半徑相等，雙折射率相等，但隨薄片增厚，光程差增加，干涉色升高。第六十九頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

C·干涉圖的應(yīng)用

軸性已知時(shí)：①可用于確定切片方向，（Ne-No)組成的最大雙折射切面。②亦可用來(lái)測(cè)光性正負(fù)。轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)，黑十字逸出的方向?yàn)楣廨S，干涉色序低的象限亦為光軸。（Ne的方向，與之⊥的是No的方向）使光軸與偏光振動(dòng)方向成45度，插入試板，觀察視域中心干涉色的升降，測(cè)定光軸（Ne）是Ng還是Np，確定光性。也可以正交偏光下測(cè)定（去掉聚斂鏡，插入試板）如光軸方位已知，在正交偏光鏡下也能很容易測(cè)定光性。

如果軸性不知道時(shí)，結(jié)果如何？（因?yàn)槎S晶平行光軸面的切面也是閃圖，所以不能確定光性正負(fù)。）

如何判斷是一軸晶呢？（⊥或∥的切面的特征？）第七十頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五三、二軸晶干涉圖

（回顧二軸晶光率體的特征）

1、垂直光軸銳角平分線（Bxa）切面的干涉圖

A、形象特點(diǎn)光軸與上下偏光之一振動(dòng)方向平行，干涉圖由一個(gè)黑十字及∞字形干涉色圈組成。黑十字分別平行于AA、PP，沿光軸方向黑臂較細(xì)，在兩光軸出露點(diǎn)更細(xì)。垂直光軸面方向黑臂較粗，黑十字交點(diǎn)處為Bxa出露點(diǎn)。位于視域中心。（圖示見(jiàn)下一頁(yè)）

干涉圖特點(diǎn)：①干涉色圈以光軸出露點(diǎn)為中心，向兩邊干涉色漸升，②干涉色圈的多少，取決于晶體的雙折射率及薄片的厚度。③雙折射率低的薄片，視域中心除黑十字外，干涉圖中無(wú)色圈，四個(gè)象限僅見(jiàn)一級(jí)灰干涉色。④轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)黑十字從中心分裂，形成兩條彎曲黑臂。⑤當(dāng)光軸與AA、PP成45度時(shí)，兩黑臂距離最遠(yuǎn)，二彎曲黑臂的頂點(diǎn)為光軸出露點(diǎn)，彎曲黑臂的頂點(diǎn)連線為光軸面與薄片平面的交線。⑥繼續(xù)轉(zhuǎn)物臺(tái)，黑臂從頂點(diǎn)移向中心，到90度，又合為十字，但黑臂的粗細(xì)位置已經(jīng)更換。第七十一頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五第七十二頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五第七十三頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五B成因

根據(jù)阿拜特－－弗倫涅爾（簡(jiǎn)稱拜－－弗定理）解釋：

在二軸晶切面上任意一點(diǎn)的光率體橢圓半徑必定是此點(diǎn)（即入射光波出露點(diǎn)）與二光軸出露點(diǎn)連線夾角的兩角平分線方向。第七十四頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五依拜－－弗定律，二軸晶垂直Bxa切面的光率體半徑分布特點(diǎn)如下：①在AA、PP方向，光率體半徑與之平行或接近平行，②尤其在Nm方向，光率體橢圓半徑的分布與AA、PP平行或接近平行的范圍較寬，而顯得黑臂較粗。③旋轉(zhuǎn)物臺(tái)，中心部分的光率體橢圓首先改變方向，與AA、PP斜交，而變亮，黑十字從中間分裂。④當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到45度位置，只有彎曲黑臂所在的范圍的光率體與上下偏光鏡的AA、PP平行或接近平行，故消光為彎曲黑臂，其他部分的橢圓半徑與AA、PP斜交，因而出現(xiàn)干涉色。

⑤在光軸出露點(diǎn)，雙折射率為0。消光。自此向外光程差增加，在光軸面上自光軸向外厚度與雙折射率俱增，光程差劇增，⑥向內(nèi)，雙折射率增，但厚度減，光程差緩增。而構(gòu)成∞字形干涉色圈。第七十五頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五C、光性測(cè)定

測(cè)定光性，即確定Bxa是Ng還是Np。在垂直Bxa切面的干涉圖中，當(dāng)光軸面與AA、PP成45度時(shí)，視域中心為Bxa出露點(diǎn)。垂直兩光軸線的直線為Nm方向，彎曲黑臂的頂點(diǎn)內(nèi)外光率體橢圓長(zhǎng)短半徑的方向不同。如圖。

與光軸面跡線一致的光率體橢圓半徑名稱，在二光軸出露點(diǎn)內(nèi)外恰恰相反，無(wú)論光性是正還是負(fù)，雙曲線總是凸向銳角平分線，凹向鈍角平分線，同時(shí)無(wú)論鈍角區(qū)還是銳角區(qū)，垂直光軸面跡線的方向總是Nm。第七十六頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五加入適當(dāng)試板，根據(jù)銳角區(qū)或鈍角區(qū)干涉色級(jí)序的變化便能確定光性正負(fù)。如下圖：

第七十七頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

總結(jié)如下：

①如加入補(bǔ)色器銳角區(qū)干涉色升，說(shuō)明Nm平行慢光。垂直Nm應(yīng)為快光Np。銳角平分線為Ng，正光性。

②若加入補(bǔ)色器后銳角區(qū)干涉色降低，說(shuō)明Nm平行快光，垂直Nm應(yīng)為慢光Ng，光軸銳角平分線為Np，負(fù)光性。

③若干涉色圈多，加入云母板或石英楔，干涉色升高為色圈內(nèi)移，降低為色圈外移。第七十八頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

2、垂直一個(gè)光軸的切面的干涉圖

二軸晶垂直一個(gè)光軸切面的干涉圖，在形象上相當(dāng)于垂直Bxa干涉圖的一半，光軸出露點(diǎn)位于視域中心，當(dāng)光軸與上下偏光鏡之一平行時(shí)，出現(xiàn)一條黑臂，及∞形干涉色圈的一部分。轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)，黑臂彎曲，與AA、PP成45°時(shí)，黑臂彎曲最大頂點(diǎn)為光軸出露點(diǎn)，位于視域中心凸向Bxa，再轉(zhuǎn)45°，又變?yōu)橐恢焙诒郏珵樨Q方向。

垂直一個(gè)光軸切面的干涉圖是垂直Bxa干涉圖的一部分。成因與垂直Bxa干涉圖相同

光性正負(fù)的測(cè)定測(cè)光性時(shí)，將物臺(tái)轉(zhuǎn)45度，黑臂凸向Bxa，根據(jù)切面測(cè)定方法測(cè)之。第七十九頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

C、斜交光軸切面的干涉圖

斜交切面是極常見(jiàn)的情況，不垂直Bxa，也不垂直O(jiān)A。其干涉圖與前兩者類似，僅視域中心稍有偏移。（P120，圖4-58，59）

半斜交切面：①垂直光軸面的切面，當(dāng)光軸的跡線與AA、PP之一平行時(shí)，黑臂為直臂，通過(guò)視域中心，平分視域；45°時(shí)，頂點(diǎn)不在視域中心。若入射光與光軸夾角不大時(shí)，彎曲黑臂頂點(diǎn)仍在視域內(nèi)，若傾角大時(shí)，彎曲黑臂頂點(diǎn)就不在視域內(nèi)。②另一種與光軸面及光軸斜交的切面，當(dāng)光軸面跡線與AA、PP之一平行時(shí)，頂點(diǎn)不在視域中心，如果光軸傾角不大，彎曲黑臂的頂點(diǎn)仍在視域內(nèi)。

無(wú)論何種斜交OA切面干涉圖，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)，黑臂總會(huì)彎曲，而且總會(huì)凸向銳角區(qū)，凹向鈍角區(qū)。轉(zhuǎn)物臺(tái)到黑臂彎曲最大程度，確定銳角區(qū)與鈍角區(qū)，選擇適當(dāng)試板，根據(jù)鈍角區(qū)或銳角區(qū)的干涉色變化，便可確定晶體的光性正負(fù)。第八十頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

4、垂直鈍角平分線切面干涉圖

當(dāng)光軸與AA或PP平行，干涉圖為一模糊粗黑十字。四象限均為一級(jí)灰干涉色。

若雙折射率很大，出現(xiàn)稀疏色環(huán)。轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)45度，黑十字迅速分裂成雙曲線沿光軸方向逸出視域，當(dāng)晶體2V很大時(shí)，兩光軸間鈍角與銳角相近，

垂直Bxa與垂直Bxo的干涉圖不易區(qū)別。轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)，根據(jù)黑臂退出視域的規(guī)律判斷出光軸方向。當(dāng)與AA、PP成45度，視域最亮，視域中心為Bxo，Bxo垂直圓面。垂直光軸面跡線為Nm,與光軸面一致的是Bxa的投影方向。插入適當(dāng)試板，根據(jù)干涉色的變化，便可確定Bxa是Ng還是Np，確定出晶體的光性。第八十一頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五5、平行光軸切面干涉圖（閃圖）

（見(jiàn)教材P121，圖4-60）

此切面正交鏡下具最高干涉色，其干涉圖與一軸晶平行光軸切面的干涉圖相似：①當(dāng)Bxa或Bxo平行AA或PP時(shí)，為模糊粗黑十字。②轉(zhuǎn)物臺(tái)，黑十字分裂,迅速沿銳角平分線方向退出視域，當(dāng)處于45度位置時(shí)，視域最亮。③若Ng－Np很大，可出現(xiàn)干涉色，在Bxo方向兩象限干涉色低，在Bxa兩象限干涉色要高。

二軸晶平行光軸面干涉圖的成因，可用平行光軸面上光率體橢圓半徑分布圖解釋。

這種干涉圖只能確定切片方向，一般不用于測(cè)光性。（如果要測(cè)光性正負(fù)，必須知道Bxa和Bxo的分布）第八十二頁(yè)，共一百零三頁(yè)，編輯于2023年，星期五第五節(jié)礦物折射率及顆粒大小的測(cè)定一、油浸法測(cè)折射率值

油浸法測(cè)折射率值，就是將礦物碎屑顆粒浸沒(méi)于已知折射率值的浸油中，比較二者的折射率值，通過(guò)一系列浸油的更換