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最新02第一章宝石的结晶学和晶体光学基础
2.均质体和非均质体
非均质体:中级晶族和低级 晶族宝石的光学性质随方向而 异称为非均质体。非均质体的 折射率值有多个。如红宝石、 橄揽石等。
光波进入非均质体宝石时, 除特殊方向外,一般分解成振 动方向互相垂直、传播速度不 等的两束偏振光。这一现象称 双折射。光波沿非均质体的特 殊方入射时不发生双折射,这 特殊方向为光轴方向。中级晶 族宝石只有一个光轴方向,称 为一轴晶;低级晶族宝石有两 个光轴方向,称为二轴晶。
自然光在非均质体中的传播
均质体、非均质体与晶系的关系及光在均质体和非 均质体中的传播特点
均质体—等轴晶系—单折射 (一个折射率)
自然光进自然光出 偏振光进偏振光出
一轴晶 (2个主折射率)
非均质体
三方晶系 四方晶系 六方晶系
二轴晶 (3个主折射率)
三斜晶系 单斜晶系 斜方晶系
非光轴方向入射产 生双折射分解成振 动方向互相垂直的 两束偏振光
2.均质体和非均质体
根据光学性质不同,将宝 石矿物分为均质体和非均质体。
2.均质体和非均质体
均质体:等轴晶系和非晶 质宝石的光学性质各方向 相同称为均质体。如钻石、 玻璃等。均质体只有一个 折射率。
光波在均质体中传播时, 其振动特点和振动方向基 本不改变。这一现象称单 折射。
自然光A进入均质体后仍为自 然光,偏振光B进入均质体后仍 为偏振光,且其振动方向不改
υ1/ υ2=sini/sinr=n =n2/n1
当两种介质一定时,n为一 常数,称为折射介质相对入 射介质的相对折射率。
1.双折射和单折射
观察现象
冰洲石下的绳子有两个像
双折射
玻璃下的绳子只有一个像
单折射
思考: 双折射、单折射产生的原因
要了解双折射、单折射产生的原因,必须先知道“均质体” 和“非均质体
相接触。 (2)穿插双晶:两个单晶互生并相互穿插。 (3)聚片双晶:一系列薄层晶体的页片状接触双晶。
2.晶簇(Crystal aggregates):是由一组具 有共同基底的单晶呈簇状集合而成。
3.显晶质集合体(Crystalline aggregate): 按单体的结晶习性及集合方式的不同可分为粒状、 片状、板状、针状、柱状、棒状、放射状、纤维 状等集合体。
关于单形名称
常用单形的形状或晶面的形状和 多少来命名,如三方双锥、菱形 十二面体、八面体、四面体
知识的应用
钻石常见晶形
(立方体、八面体)
绿柱石常见晶形 (六方柱)
知识的应用
电气石常见晶形 复三方柱
石榴石常见晶形 四角三八面体
知识的应用
黄 斜玉 方常 柱见
晶 形Leabharlann 尖晶石常见晶形八面体二、宝石矿物的晶体结构
光轴方向入射: 自然光进自然光出 偏振光进偏振光出
3.光率体
光率体是表示光波在晶体中传播时, 折射率值随光波振动方向变化的一种 立体几何图形。其具体作法是:设晶 体中心为坐标原点,将晶体不同方向 的折射率值投影在一个三维坐标系, 各投影点的轨迹构成该晶体的光率体。
3.光率体
均质体的光率 体是一个圆球体, 通过球体中心任 何方向的切面都 是圆切面,其半 径代表均质体宝 石的折射率值, 均质体宝石只有 一个折射率值。
用作宝石的矿物(宝石矿物),是由自然界中
的无机物组成的,它具有明显的化学结构特征,具
有一定的晶体结构。所有的物质,都是由一种或多
种化学元素组成的。
一种矿物,在其适合的条件下形成,其元素 的原子,在其形成物质的过程中,会有规律地排 列好,形成一个严格的,有其特点的内部结构, 这种确切的、严格的结构,在矿物学中称之为晶 体结构(crystal structure) 。
4.隐晶质集合体(Cryptocrystalline aggregate):晶体细小,只能在显微镜下才能 看到其晶体颗粒,称为隐晶质集合体。例如:玛 瑙、玉髓等。
第二节 光率体
教学内容: 一、均质体和非均质体 二、光率体
复习
i
n1(光蔬质)
n2(光密质) r
当光波从一种介质传到另一 种介质时,其传播速度和方 向会发生改变,这种现象叫折 射。光在入射介质中的传播 速度与折射介质中的传播速 度之比,等于入射角正弦与 折射角正弦之比。即
正光性(Ne > No)
Ne
N o
Ne
No
3.光率体
二轴晶光率体为一个三轴不等的椭球体。 椭球体的三个主轴代表二轴晶宝石的三个 主要光学方向,称为光学主轴。三个主轴 的相应折射率值分别用Ng、Nm、Np表 示,其中Ng>Nm>Np。Ng-Nm大于 Nm-Np时为正光性,Ng-Nm小于NmNp时为负光性。双折率等于Ng-Np的绝 对值。
3.光率体
负光性(Ne < No)
一轴晶光率体是一个以直立轴为旋 转轴的椭球体,直立轴代表光轴方 向,该方向的折射率值为非常光的 折射率,用Ne表示。垂直光轴的圆 切面各方向的折射率值相等,为常 光的折射率,用No表示。No小于 Ne时为正光性,No大于Ne时为负 光性。双折率等于Ne-No的绝对值。
02第一章宝石的结晶学和 晶体光学基础
第一节 宝石的晶体结构和形状
教学内容: 一、晶体的基本特征 二、宝石矿物的晶体结构 三、晶体的外表特征
单形概念
各晶体模型的每一 晶面同形等大
共 同 且从单形的一个晶面, 特 通过对称型中全部对
称要素的作用,可将
征 其余晶面全部推导出来
单形是由同种晶面组成的一 组晶面的总和。从单形的一个 晶面,可以通过对称型中全部 对称要素的作用,将该单形全 部晶面推导出来
三、晶体的外表特征
1.双晶(Twin crystal):双晶是两个以上的同种晶 体按一定的对称规律形成的规则连生,相邻两个个体 的相应的面、棱、角并非完全平行,但它们可借助对 称操作:反映、旋转或反伸,使两个个体彼此重合或 平行。
双晶有以下三种类型 (1)接触双晶:各单晶沿一个简单的平面(双晶面)
物质结晶速度很快,限制了原子按其自己的 方式排列,称之为非晶质体(noncrystalline) 。
宝石的晶体结构,直接影响:
(1)宝石的特性
(2)宝石的耐用性
(3)宝石晶体的形态
这些特性对宝石的切磨、宝石的鉴定都有 很重要的作用。
不同晶体形态的宝石在加工切磨时,它的 切磨方法是不同的。也就是说,宝石切磨后, 既要美观,又要保持最大重量。而宝石的切磨 又与宝石的晶体结构密切相关。