晶体光学
1、晶体光学:晶体光学是研究光在单晶体中传播及其伴生现象的分支学科
2、光性矿物学:用透射偏光显微镜研究透明矿物的光学性质的学科。
矿物学的一个分支。
内容包括晶体光学
3、两者关系:包含与被包含关系
4、折射定律:折射线在入射线与法线组成的平面内;折射线和入射线分别位于法线两侧;两介质一定时,入射角的正弦与折射角的正弦之比为一常数N,N称为折射介质2相对折射介质1的相对折射率,即N=sini/sinr=N2/N1。
5、相对折射率:光在两种不同介质中速度的比值叫做相对折射率。
6、光性均质体简称均质体,其光学性质不随方向发生变化,为各向同性的介质。
7、光性非均质体简称非均质体,各个方向的光学性质不同。
8、一轴晶光率体:垂直切面类型光率体切面为圆,其半径等于No,光波垂直这种切面入射(平行光轴入射)时,不发生双折射,其折射率等于No,双折率 N= 0,一轴晶只有一个这样的圆切面。
平行切面类型光率体切面形状为椭圆光波垂直此切面入射,发生双折射,分解成两种偏光,其振动方向必然平行椭圆切面的长短半径,相应地折射率为两个主折射率Ne和No,双折率N=|Ne-No|,是一轴晶矿物的最大双折率。
斜交切面为椭圆形光波垂直于此切面入射, 即斜交光轴入射,会发生双折射分解成两种偏光,其振动方向分别平行椭圆切面的长短半径,相应的折射率分别为No和Ne’,且总有一个为No双折率,N=|Ne’-No| < |Ne-No| 正晶时,短半径为No;负晶时,长半径为No
9、二轴晶光率体主要切面特征①垂直光轴切面为圆切面,半径等于Nm,光波垂直这种切面入射时,不发生双折射。
折射率为Nm。
②平行光轴面切面椭圆切面,半径分别等于Ng与Np,光波垂直这种切面入射时,发生双折射,双折射率等于椭圆半径之差,Ng-Np是二轴晶矿物最大双折率。
③其它切面椭圆切面,发生双折射,长、短半径不同。
10、光性方位:光率体主轴与晶体结晶轴之间的关系就是光性方位,表示光率体的主轴N;Ne和No,或者Ng、Nm、Np与晶体的结晶轴a、b、c之间的关系。
11、光性方位(Optical orientation):光率体主轴与晶体结晶轴之间的关系。
中级晶簇光性方位:Z晶轴与Ne一致。
低级晶簇光性方位:斜方晶系:三个主轴与三个结晶轴一致。
如黄玉。
单斜晶系:Y晶轴与光率体三个主轴之一重合,其余斜交。
如透闪石。
三斜晶系:光率体三个主轴与三个结晶轴斜交。
如斜长石。
12、若在载物台上放置均质体或非均质体垂直光轴的矿片时,这类矿片的光率体切面为圆切面,由下偏光镜透出的振动方向平行PP的偏光,进入矿片后,沿任一圆半径方向振动通过矿片,不改变原来的振动方向
13、单偏光镜下观察矿物的外表特征——形态、解理,矿物对光波吸收强弱的性质,如颜色、多色性等,矿物折射率相对大小有关的光学性质,如突起、糙面、边缘、贝克线色散效应等。
14、校正中心:(1)在视城内,寻找任一小物点,把它移到十字丝中心。
(2)转动载物台.如中心不正.则该物点必偏离十字丝中心;该物点随载物台旋转一周后,回到十字丝中心。
此时,通过物镜(或载物台)校正螺丝将该物点所作圆周运动的
圆心点平移到十字丝中心。
(3)重复上述过程,直至小物点在十字丝中心原地转动为止。
15、(1)确定及校正下偏光镜的振动方向:使用中倍物镜准焦后,将一极完全解理的黑云母置于视域中心。
转动载物台使黑云母的颜色变得最深为止。
如果黑云母解理缝方向与目镜十字丝的横丝(东西方向)平行,则下偏光镜不需要校正。
如果不平行,转动载物台,使黑云母解理缝方向与目镜十字丝的横丝平行,旋转下偏光镜,至黑云母的颜色变得最深为止。
此时下偏光镜振动方向位于东西方向。
(2)检查上、下偏光镜振动方向是否正交使用中倍物镜调节照明使视域最亮。
推入上偏光镜,如果视域黑暗,证明上、下偏光镜振动方向正交。
若视域不黑暗,说明上、下偏光镜振动方向不正交。
如果下偏光镜振动方向已经校正至东西方向,则需要校正上偏光镜的振动方向。
转动上偏光镜至视域黑暗为止。
此时,上、下偏光镜振动方向严格正交。
(3) 检查目镜十字丝是否严格与上、下偏光振动方向一致。
16、矿物的边缘与贝克线——在岩石薄片中,在两个折射率不同的物质(矿物颗粒之间或者矿物与树胶)接触处,存在一条较黑暗的界线和一条比较明亮的细线,前者称为矿物的边缘或轮廓,后者称为贝克线或亮带,光带。
17、(1)提升镜筒(下降物台),贝克线向N大的方向移动——远离薄片(2)下降镜筒(提升物台),贝克线向N小的方向移动——靠近薄片
18、定义:在单偏光镜下观察薄片中矿物的表面光滑程度,有的较光滑,有的较粗糙,呈麻点状,这种现象称为糙面 2. 糙面产生的原因——微小的起伏-折射-表面光线不均匀,显示粗糙感觉。
19、 1.定义:是薄片中矿物颗粒看起来凸出或凹入的现象。
它是由于矿物折射率与加拿大树胶折射率不同,光波通过两者之间界面而发生折射、全发射作用的结果。
2.矿物突起的影响因素:矿物突起的高低与矿物折射率值与加拿大树胶折射率值(1.54)的差值大小,差值愈大,突起愈高。
20、角闪石:多色性公式:Ng~深绿色,Nm=绿色,Np~浅黄绿色吸收性公式:Ng>Nm>Np
21、黑云母多色性公式:Ng Nm=深褐色,Np=浅黄色吸收性公式:Ng Nm >Np
22、矿物突起的高低是矿物边缘与糙面的综合反映
23、解理:指矿物晶体在外力作用下,沿一定方向裂成一系列光滑平面的性质,这个光滑平面称解理面。
24、裂纹——若矿物在外力作用下,裂成细缝是弯曲的、非直线的,则为裂纹,或者裂理。
25、等轴晶系:全消光中级晶族:平行消光斜方晶系:平行消光、对称消光单斜晶系:平行消光、对称消光、斜消光三斜晶系:斜消光
26、1-3级干涉色排序方法:干涉色与干涉色色谱表I级:暗灰-灰白-浅黄-橙-紫红0-550 nmII级:蓝-蓝绿-绿-黄-橙-紫红550-1100 nmIII级:蓝-绿-黄-橙-红1100-1650 nm
27、1-3级干涉色特征:I级:暗灰-灰白-浅黄-橙-紫红0-550 nm特色:无蓝绿,出现特有的灰色,灰白色II级:蓝-蓝绿-绿-黄-橙-紫红550-1100 nm
28、特色:蓝-绿-黄-橙-紫红,颜色鲜艳,色彩浓而纯,色带之间界线较清楚,尤其是二级蓝最清晰最显著的颜色——二级蓝III级:蓝-绿-黄-橙-红1100-1650 nm
29、与第二级颜色出现顺序一致,但是条带之间界线不如二级清楚,三级绿最鲜艳最显著的颜色——三级绿
30、定义: 一向延伸矿物的延长方向与光率体椭圆切面半径之间的关系,称为晶体的延性。
延性有正负之分,当晶体延长方向与Ng 一致或与Ng 夹角小于45°时,称正延性;
如果矿物晶体延长方向与Np 一致或与Np 的夹角小于45°,称负延性. 对于斜消光的矿物,只要测定了消光角,就可以判断其延性正负。
而对于平行消光的矿物,延性符号的测定方法如下:(1)将欲测的矿物切面置于视域中心,使晶体延长方向平行目镜十字丝的纵丝,此时矿物消光(因是平行消光)。
(2)旋转载物台45°,使延长方向与目镜十字丝成45°夹角,加入试板,根据矿物干涉色的升降变化,判断光率体椭圆半径名称,即可确定延性符号。
31.消光角的测定a.在正交镜下移动薄片,把选好的切面置于视域中心;b.转动物台,使双晶纹平行纵丝,记录物台读数为x0;c.顺时针转动物台,使一组双晶消光,记录物台上读数为x1,两次读数之差即为消光角。
d.转动物台,使双晶纹平行纵丝(恢复到x0位置);e.逆时针转动物台,使另一组双晶消光,记录物台上读数为x2,又得到一消光角。
两次获得的消光角应该相等,即(x1-x0)=(x2-x0),如果不相等(误差不得超过5°),可取其平均值:[(x1-x0)+(x2-x0)]/2即为欲求消光角。
一般不利,无水或少水体系较为有利,含水体系成矿作用相对简单,无附加阴离子复杂,具有附加阴离子
成分次闪石化绿泥石化
蚀变中等,一般60o 左右较大,一般>70o
2V 大部分为二(+),少数为二(-)大部分为二(-),少数为二
(+)
光性Mg ∧c =35-54o Mg ∧c =0-30o
消光角大部分无色或浅色,多色性不显著有颜色,多色性显著(强)
颜色87o ,93o 124o ,56o
{110}∧{110}一般为短柱状,横断面为八边形或四边形一般为长柱状,横断面为菱形或近菱形的六边形晶形
32、光性符号的测定:粗大黑十字分裂退出视域的方向,即是光轴方向,使光轴方向与上下偏光振动方向成45°位置插入石膏试板或云母试板,检查光轴方向Ne 是与试板Ng 还是Np 方向平行,即可测定光性符号的正负。
33、石榴石:晶体结构:等轴晶系。
【形态】晶形完好,常为菱形十二面提、四角三八面体或两者的聚形。
薄片中无色或呈各种淡的色调。
无解理,常具不规则裂纹。
正高-正极高突起,显均质性,钙铝-钙铁榴石常出现光性异常。
34、石英:三方晶系;架状结构。
【形态】 对称型32。
自形晶常见 光性特征No=1.544、Ne=1.553、No-Ne=0.009正光性粒状、无色、无解理,正低突起,表面光滑,见不到任何糙面现象。
Ⅰ级黄白,平行消光、波状消光、正延性。
性质十分稳定,不易蚀变。