晶体光学总复习要点.ppt

晶体光学与结晶矿物学 邵 磊 结晶学基础 一、晶体与非晶质体 概念 固体物质：晶质体 非晶质体 (晶体是具有格子构造的固体） 空间格子（内部质点在三维空间作平移周期重复 ） 晶体的基本性质 自限性； 均一性； 异向性(各向异性)； 对称性； 最小内能； 稳定性 对称要素 对称轴 (L) 对称面 (P) 对称心 (C) 晶体分类 把属于同一对称型的晶体归为一类，称为晶类。晶体中存在32对称型，亦即有32晶类 根据是否有高次轴以及有一个或多个高次轴，把32个对称型归纳为低、中、高级三个晶族 在各晶族中，再根据对称特点划分晶系，晶系共有七个 晶体定向 晶体常数轴率a:b:c和轴角 晶面符号与晶带(米氏符号; W.H.Miller) 用晶面在三个晶轴上的截距系数的倒数比来表示 设有一个晶面HKL在X、Y、Z轴上的截距分别为2a、3b、6c; 2、3、6称为截距系数,其倒数比为1/2:1/3:1/6=3:2:1,去其比例符号,以小括号括之,写作(321) 双折射 a.光性均质体：光学性质各方向相同（等轴晶系及非晶质体）。 b.非均质体：光学性质随方向而异（中级、低级晶系）。 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。也就是说，它是光波振动方向与相应折射率值之间的一种光性指示体。 均质体的光率体 一轴晶光率体 一轴晶光率体是一个以Z轴为旋转轴的旋转椭球体 有最大和最小折射率值，分别以Ne和No表示: Ne//Z; No丄Z 有正光性与负光性之分 三种切面 三种切面 垂直OA的切面 圆切面 一个No 仅发生折射 仅一个切面 平行OA的切面 无数个椭圆 Ne, No 发生双折射 双折射最大 斜交OA的切面 无数个椭圆 Ne’, No 发生双折射 双折射变化 光性方位 光率体的主轴与晶体结晶轴之间的关系称光性方位 一轴晶光率体的光轴（即旋转轴）与晶体的高次对称轴一致，也即Ne//Z，No//X，No//Y 对于四方 a=b=c， α=β=γ=90° 三方，六方，a=b=c，α=β= 90°，γ=120° 常光No与水平轴X，Y相一致。 二轴晶光率体 低级晶族（斜方、单斜、三斜晶系）有两个光轴，这点和一轴晶不同，它们属于二轴晶矿物 低级晶族特点是a ≠ b ≠ c。表明它们三度空间方向是不均一的 三个主折射率值 Ng Ng’NmNp’Np 二轴晶矿物的光性符号，也有正负之分 五种切面 光性方位 斜方晶系的光性方位是光率体的三个主轴，分别与晶体的三个结晶轴平行 单斜晶系是L2PC。Y晶轴为二次对称轴，Y轴与光率体三个主轴之一重合，其余两个主轴与结晶轴斜交 三斜晶系只有C，与光率体的对称中心相当，因而光率体的三个主轴与晶体的三个晶轴均斜交 一轴晶与二轴晶的区别 单偏光镜下的晶体光学性质 矿物的形态、颜色及解理 多色性和吸收性 矿物的边缘、贝壳线、糙面及突起 一、单偏光镜的装置及特点 二、矿物的形态、颜色及解理 等向粒状 针状 柱状 板状 片状 纤维状 放射状 球粒状、网状、文象状、鲕状 矿物的颜色 混合-互补法则 矿物的多色性与吸收性 多色性公式 Ne = 浅紫色；No = 深蓝色 吸收性公式 No Ne (反吸收) 二轴晶矿物 ??AP，显示Ng, Np的颜色，多色性明显； │OA，只显示Nm的颜色，无多色性； │ Bxa，显示Nm, Np(正光性)，多色性较弱； 普通角闪石： Ng = 深绿色; Nm = 绿色; Np = 浅绿色 Ng Nm Np (正吸收) 矿物的解理 解理缝可见临界角 N=1.70±的矿物(辉石类)，σ=30度； N=1.65±的矿物(角闪石类)，σ=25度； N=1.60~1.55±的矿物(云母，斜长石类)，σ=20~10度； 解理的完善程度 极完善解理 完善解理 不完善解理 无解理 闪突起 单偏光镜下的晶体光学性质 矿物的形态、颜色及解理 多色性和吸收性 矿物的边缘、贝壳线、糙面及突起 正交偏光镜间的晶体光学性质 消光 消光位 四次消光 干涉现象 光在正交镜间的分解与叠加 a.当光程差R=2nλ/2=nλ（半波长的偶数倍）时 b.当R=(2n+1) λ/2（半波长的奇数倍）时 决定光程差R大小的因素 正交偏光镜的装置 一、消光 消光位 四次消光 消光 ：三种情况 1. 均质体矿片；2. 非均质体垂直光轴；3. 非均质体任意切片在特定位置. 消光位 四次消光 二、干涉现象 光在正交镜间的分解与叠加 光在正交镜间的分解与叠加 a.当光程差R=2nλ/2=nλ（半波长的偶数倍）时 b.当R