正交偏光镜下晶体光学性质课件

4.正交偏光镜下晶体光学性质l l正交偏光正交偏光镜组镜组成成 （使用上、下偏光（使用上、下偏光镜镜）l l正交偏光正交偏光镜镜下晶体光学性下晶体光学性质质 消光消光现现象、干涉色、光率体象、干涉色、光率体轴轴名、名、双折射率、消光双折射率、消光类类型、延性符号、型、延性符号、双晶双晶-（1）消光现象 全消光、四次消光全消光、四次消光-（2）干涉现象光的干涉条件：两束光振光的干涉条件：两束光振动频动频率相同，均同一平率相同，均同一平面内振面内振动动，且存在光程差。，且存在光程差。PP：下偏光方向AA：上偏光方向：光率体主轴与下偏光交角K1、K2：透过晶体后的偏振光K1、K2：透过上偏光镜的光-正交偏光镜下合成光波的振幅 光程差R计算-光程差计算a.均质体光率体、光率体圆切面：全消光b.单色光源：c.=n/2时(n=0,1,2,3)消光位 =(2n+1)/4时 最亮位 载物台转动360，四次消光光程差计算公式 R=d(Ng-Np)-（3）干涉色及色谱表单色光的干涉R=(2n+1)/2时，sin(R/)=1，视域最亮R=n时，sin(R/)=0，视域最暗-l白光的干涉-干涉色等级l l第一第一级级：0-560nm0-560nm 各色光具一定亮度，有一各色光具一定亮度，有一级级白，无白，无蓝蓝色与色与绿绿色。色。l l第二第二级级：560-1120nm560-1120nm 颜颜色色鲜艳鲜艳，色，色带带之之间间界限界限较较清楚。清楚。l l第三第三级级：1120-1680nm1120-1680nm 颜颜色不如二色不如二级鲜艳级鲜艳，色，色带带之之间间的界限不清楚。的界限不清楚。l l第四第四级级：1680nm1680nm以上以上 色色调调很淡，色很淡，色带带之之间间逐逐渐过渐过渡，无明渡，无明显显界限。界限。l l五五级级以上，呈高以上，呈高级级白。白。-干涉色色谱表 R=d(Ng-Np)横坐横坐标标：光程差（：光程差（nm)nm)纵纵坐坐标标：薄片厚度：薄片厚度(mm)(mm)射射线线：双折射率：双折射率-（4）补色法则和补色器l补色法则 两晶体切片重叠时，若Ng1Ng2、Np1Np2，即两晶体切片 的椭圆半径同名轴平行，则总光程差为R=R1+R2，干涉色升高。-两晶体切片重叠时，若Ng1Np2、Np1Ng2，即两晶体切片的椭圆半径异名轴平行，则总光程差为R=R1-R2，干涉色降低。-l补色器石膏石膏试试板板云母云母试试板板石英楔石英楔-(a)石膏试板 产产生生560nm560nm的光程差，一的光程差，一级级紫紫红红干涉色，干涉色，升降一个升降一个级级序序。主要适用于主要适用于鉴鉴定一定一级级黄以下干涉色干涉色。黄以下干涉色干涉色。不适合鉴定干涉色高的晶体-(b)云母试板 产产生生147nm147nm的光程差，一的光程差，一级级灰白干涉色，灰白干涉色，为为黄色光波黄色光波长长的四分之一，升降一个的四分之一，升降一个色序色序，云母云母试试板适用于板适用于鉴鉴定一、二、三定一、二、三级级干涉色，干涉色，不适于不适于鉴鉴定四定四级级以上干涉色。以上干涉色。(c)石英楔 产生一至四级干涉色，光程差0-2240nm，适用于鉴定一切干涉色-（5）光率体轴名测定 补补色器的色器的选选用用-6.干涉色级序与双折射率的测定目估法目估法边缘边缘色色带带法法 红红色色带计带计数，（数，（n+1)n+1)法法石英楔石英楔测测定定双折射率的双折射率的计计算算 R=d R=d（N Ng g-N-Np p）-7.消光类型 平行消光、平行消光、对对称消光、斜消光称消光、斜消光 消光角测定-8.延性符号 正延性：正延性：晶体延晶体延长长方向与方向与N Ng g平行或与平行或与N Ng g的的夹夹角小于角小于4545 负负延性：延性：晶体延晶体延长长方向与方向与N Np p平行或与平行或与N Np p的的夹夹角小于角小于4545-9.双晶 简单简单双晶、聚片双晶、双晶、聚片双晶、联联合双晶、格子双晶合双晶、格子双晶-5.5.锥光镜下晶体光学性质（1）锥光镜的装置 在正交在正交镜镜基基础础上，加聚光上，加聚光镜镜，换换高倍物高倍物镜镜。去掉目去掉目镜镜（或保留目（或保留目镜镜+勃氏勃氏镜镜）-（2）一轴晶干涉图垂直光垂直光轴轴切面干涉切面干涉图图 -一一轴轴晶垂直光晶垂直光轴轴切面成因切面成因-一一轴轴晶垂直光晶垂直光轴轴切面光性判断切面光性判断-斜交光轴切面干涉图-l l平行光平行光轴轴切面切面成因-（3）二轴晶干涉图垂直锐角等分线（Bxa）切面干涉图-B Bxaxa切面干涉切面干涉图图成因成因 拜拜-弗定律弗定律 光沿任意方向射入二光沿任意方向射入二轴轴晶晶体，垂直此入射光的光率体切晶晶体，垂直此入射光的光率体切面的面的椭圆椭圆半径必定是入射光与两个光半径必定是入射光与两个光轴轴所构成的二平面所构成的二平面夹夹角的两个平分面与切片的交角的两个平分面与切片的交线线。-B Bxaxa切面干涉切面干涉图图光性判断光性判断-垂直钝角等分线（Bxo）切面干涉图-垂直一个光轴（OA）切面干涉图-斜交光轴切面干涉图 垂直光垂直光轴轴面，斜交光面，斜交光轴轴切面切面-斜交光斜交光轴轴面和光面和光轴轴切面切面-平行光轴面切面干涉图-（4）各种干涉图的应用确定轴性 垂直光垂直光轴轴、斜交切面、斜交切面、B Bxaxa、B Bxoxo切面切面 一一轴轴晶：直臂（黑十字）晶：直臂（黑十字）-直臂交替出直臂交替出现现 二二轴轴晶：直臂（黑十字）晶：直臂（黑十字）-弯臂交替出弯臂交替出现现确定光性 垂直光垂直光轴轴、斜交切面、斜交切面、B Bxaxa切面切面确定切片方位 OAOA、B Bxaxa、B Bxoxo切面切面 闪图闪图：平行光：平行光轴轴（面）切片（面）切片-思考题（1）1.1.单单偏光和正交偏光下所偏光和正交偏光下所观观察到的晶体察到的晶体“颜颜色色”有何区有何区别别？2.2.普通普通辉辉石石为为正光性晶体，在正交偏光下其最高正光性晶体，在正交偏光下其最高干涉色干涉色为为二二级级黄（黄（R R880nm880nm），），B Bxaxa 切面具切面具有一有一级级亮灰干涉色（亮灰干涉色（R R210nm210nm），），设设 N Ng g-N Nmm=0.019=0.019，求薄片厚度。，求薄片厚度。3.3.斜斜长长石的石的N Ng g=1.563,N=1.563,Nmm=1.555,=1.555,N Np p=1.511,=1.511,薄片薄片厚度厚度为为0.03mm0.03mm，问问它在正交偏光它在正交偏光镜镜下下应应有的干有的干涉色（光程差）如何？涉色（光程差）如何？-思考题（2）4.4.设设橄橄榄榄石晶体薄片厚度石晶体薄片厚度0.03mm0.03mm，N Ng g=1.689,=1.689,N Nmm=1.670,N=1.670,Np p=1.654=1.654，其垂直，其垂直B Bxaxa切面和垂直切面和垂直B Bxoxo切面上能切面上能见见到什么到什么样样的干涉色（光程差）？平行的干涉色（光程差）？平行光光轴轴面的切面又具有什么面的切面又具有什么样样的干涉色（光程差）的干涉色（光程差）？5.5.普通普通辉辉石（石（单单斜晶系斜晶系=90 =90 ，=87=87）N Ng g=1.723,N=1.723,Np p=1.698,N=1.698,Nmm=1.703,/(010)=1.703,/(010)面切片在面切片在正交正交镜镜下可下可见见到最高干涉色到最高干涉色为为二二级级黄（黄（880 880 nmnm），首先使晶体的解理），首先使晶体的解理/十字十字丝竖丝丝竖丝，然后晶，然后晶体体顺时针转顺时针转5050而达到消光，从消光位再而达到消光，从消光位再顺时针顺时针转转4545，插入石膏，插入石膏试试板（板（长边长边/N/Np p）即可）即可见见三三级级黄黄色。色。问问a.a.在正交在正交镜镜下从消光位逆下从消光位逆时针时针旋旋转转4545，然后插入然后插入1/41/4试试板板则则有何干涉色？有何干涉色？b.b.写出它的光写出它的光性方位。性方位。-