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第二章:晶体的测量与投影


利用吴氏网还可求晶体常数和晶面符号
本章总结: 1. 面角守恒定律及其意义
2 .晶体的投影过程
歪晶:偏离理想晶体形态
给形态研究带来困难
通过测量还原晶体
晶体的测量与投影

二、面角守恒定律
尽管同种矿物的各个晶体大小和形态不同, 看似无规,但对应的的晶面间的夹角是相等的,即 “面角守恒定律”:
同种矿物的晶体,其对应晶面间的角度守恒。
面角守恒定律的意义:为研究复杂纷纭的晶体形态 开辟了一条途径。
晶体的测量与投影

旋转刻度盘,使晶面a1的法线N1恰 好为光管C和观测镜筒F的交角的分 角线,此刻记下刻度盘的读数x1;

继续旋转刻度盘,使晶面 a2的法线 N2占据原来晶面a1的法线N1的位置 ,记下刻度盘的读数 x2;两个读数 之差,亦即a1和a2的面角的数值。 精度可达l′~0.5′;安好后只能测得 一个晶带上的面角数据。
操作实例
例2 已知两晶面球面坐标M(ρ1,φ1) 和P(ρ2,φ2),求此二晶面的面角 ♫ 分析:M和P分别为该两晶面的球面 投影点;M0、P0分别为两晶面的法线; 两晶面面角—M、P点所在大圆弧上MP 的弧角。 ♫ 操作:根据M和P的球面坐标,利 用吴氏网求得它们的极射赤平投影点 M和P; ♫ 中心不动,旋转半透明纸,使M点 和P点落于吴氏网的同一条大圆弧上, 在大圆弧上读得M点和P点间的刻度, 即为该两晶面的面角。
3.晶体的极射赤平投影 晶面
球面投影
球面投影点
极射赤平投影
平面投影点
极射赤平投影:以赤道平面为
投影面,以南极(或北极)为目测点, 将球面上的点、线进行投影。 将球面上的点与南极点(或北极 点)连线,该连线与赤平面的交点就 是极射赤平投影点。
极射赤平投影后,方位角与极距角也可在 投影平面内测量: 方位角—在基圆上量得。 极距角—投影点距圆心距离。(h=tanp/2)

晶体的测量与投影
晶体的极射赤平投影,分两个步骤: 1、晶体的球面投影:将各晶面转化为 球面上的点(球面投影点)

晶体的球面投影 极射赤平投影
晶体上各晶面的球面投影,为各晶 面法线在球面上投影。 晶体上各种直线(晶棱、晶轴等) 的球面投影:与晶面投影相同,只 是应先平移直线,使之通过投影球 的球心。
第二章:晶体的测量与投影
晶体的测量与投影

一、晶体测量的意义
晶体能够自发的形成规则 的几何多面体外形,但是, 实际晶体的几何多面体外形 常常受到复杂的外界条件影 响,致使同种晶面发育的形 状和大小却不一定相同,从 而形成歪晶。给形态研究带 来困难。 通过测角数据,恢复晶体晶 面的空间位置,揭示晶体的 几何规律。
3.吴氏网——用来进行极射赤平投影的工具
极射赤平投影是晶体投影的原理。实际工作中则是利用投影网,根 据晶面的球面坐标值直接画到极射赤平投影图上。最常用的投影网是 吴氏网。
吴氏网的组成
基圆、直径、大圆弧、小圆弧
吴氏网的使用——球面坐标的量角规
已知方位角与极距角,可用吴氏 网进行投影。
☺ 取一张半透明纸覆于网上,描出 基圆,用“×”标出网中心。 ☺ 选择一横半径为0°子午面,在它 和基圆的交点处注明“φ=0°。 ☺ 可在网面上进行投影了。

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2 、晶面的球面坐标: 将晶面进行 球面投影后,晶体上各晶面就转换 成球面上的投影点,该点的方位可 以用球面坐标来确定。 Nhomakorabea
球面坐标(极坐标):
极距角ρ—纬度:为球面投影点与
北 极 N 之 间 的 弧 角 , 0°~90° ,90°~180°

方位角φ—经度:包含该球面投影
点的子午面与0°子午面的夹角, 0°~360°
面角

三、晶体的测量:又称测角法。 测量晶面之间的夹角。
根据测角的数据,通过投影可以 绘制出晶体的理想形态图及实际形态 图。
是研究晶体形态的一种最重要的 基本方法。 注意: 一般所测的角度不是晶面的 夹角,而是面角。 晶面夹角与面角(晶面法线 夹角)区别:他们之间为互补的关系。
晶面夹角
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四、晶体的测量方法
接触测角仪
反射测角仪
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1、接触测角仪极其测量方法
半圆仪+直臂
把半圆仪的底边和直臂与欲测 两个晶面靠紧; 使此二晶面所交的晶棱与测角 仪的平面垂直。
特点:使用简单,精度较差(误差l°~0.5°),不适 于测量小晶体
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2、反射测角仪极其测量方法
(1)单圈反射测角仪:

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(2) 双圈反射测角仪:它与单圈反射测 角仪的不同点在于除了一个可以绕垂 直轴旋转的水平圈外,还有一个可以 绕水平轴旋转的竖圈。

在水平圈上得到读数 ρ ( 极距角), 并在竖圈上得到读数 φ ( 方位角 ) , ρ 和φ是该晶面的球面坐标。 双圈反射测角仪的精度可达 l ′ 。 胶腊黏结的晶面外全部晶面均可测 量。应用广泛。
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