01晶体光学基础(一).pptVIP

在偏光显微镜下鉴定透明矿物时，所遇到的都是矿物晶体不同方向的切面(即不同方向的光率体切面。一轴晶光率体的主要切面有下列三种： 1、垂直光轴的切面 此切面为圆切面，其半径等于No光波垂直这种切面入射时(即沿光轴入射)，不发生双折射，基本不改变入射光波的振动特点和振动方向，相应的折射率值等于No，双折率等于零。通过一轴晶光率体中心只有一个这样的圆切面。 * 2、平行光轴的切面 为椭圆切面，其长短半径分别为No与Ne(正光性：长半径为Ne，短半径为No；负光性：长半径为No，短半径为Ne)。光波垂直这种切面入射时(即垂直光轴入射)，发生双折射，分解形成两种偏光，其振动方向必分别平行椭圆切面的长短半径；其相应的折射率必定分别等于椭圆切面长短半径Ne与No。双折率必等于椭圆切面长短半径Ne与No之差，是一轴晶矿物的最大双折率。这种切面是一轴晶光率体的主轴面。 * 3、斜交光轴的切面 仍为椭圆切面，其长短半径分别为No与Ne。光波垂直这种切面入射时(即斜交光轴入射)，发生双折射，分解形成两种偏光；其振动方向必定分别平行椭圆切面长短半径；其相应的折射率必定分别等于椭圆切面长短半径No与Ne。双折率等于椭圆长短半径No与Ne之差，其大小递变于零与最大双折率之间。 * * 在一轴晶光率体中，所有斜交光轴的椭圆切面长短半径中，始终有一个是No，如为正光性，短半径为No；如为负光性，长半径为No，应用光率体，可以确定光波在晶体中的传播方向(波法线方向)、振动方向及相应折射率值之间的关系。光波沿光轴方向射入晶体，垂直入射光波的光率体切面为圆切面，不发生双折射，基本不改变入射光波的振动特点及振动方向，其双折率等于零。 * 光波沿其它任何方向射入晶体，垂直入射光波的光率体切面均为椭圆切面，其长短半径方向分别代表入射光波发生双折射分解形成两种偏光的振动方向，半径的长短分别代表两种偏光的折射率值，长短半径之差代表其双折率值。在一轴晶矿物中，垂直光轴切面的双折率为零，平行光轴切面的双折率最大，其它方向切面的双拆率递变于零与最大之间。 * 课后作业 1．光波在均质体和非均质体中的传播特点有何不同?为什么？ 2．光波在非均质体中传播时，其传播速度及相应折射率值是取决于光波的传播方向?还是取决于光波的振动方向？为什么？ 3．绘出一轴晶负光性光率体的三种主要切面，并注明每一个切面的半径名称。 4．当入射光波为偏光，而且其振动方向平行于垂直入射光波的光率体椭圆切面长短半径之一时，光波进入矿片后的情况如何?如果入射偏光的振动方向与光率体椭圆长短半径斜交时，光波进入矿片后的情况如何? * * 岩石学是地质学专业最重要的基础课程之一，与构造地质学、古生物学与地史学并称为地质学三大支柱学科。 岩石学由相对独立的四门分支学科组成，分别是： 1、晶体光学； 2、岩浆岩岩石学； 3、沉积岩岩石学； 4、变质岩岩石学。 * 按我校2006年修订的地质学专业教学计划（2006级开始执行），岩石学分解为《晶体光学》、《结晶岩岩石学》（含岩浆岩岩石学和变质岩岩石学》、《沉积岩岩石学》（含沉积岩和火山岩部分）。 2011年修订教学计划沿用了这一方案。 * 晶 体 光 学 地质学专业基础课 * * * * 晶体光学是研究可见光通过透明晶体时所产生的一些光学现象及其原理的一门科学。 不同的透明矿物显示的光学性质不相同，据此可以鉴别透明矿物。因此，晶体光学是研究、鉴定透明矿物及岩石的重要方法。 目前，晶体光学的应用范围，已经不仅仅限于矿物学和岩石学方面。在玻璃、陶瓷、药品、盐类、铸石及建筑材料等方面，也应用晶体光学原理和方法进行研究和鉴定，而且日益引起人们的重视。 * 一、 光的波动性 物理学的实验证明光是一种电磁波。电磁波是电磁振动在空间的传播过程。电磁振动方向垂直其传播方向，即电磁波是横波，光波是横波。 整个电磁波是一个广阔的区段。它包括波长较长的无线电波，直至波长最短的r射线。将各种波长的电磁波按其波长顺序排列，构成电磁波谱。 从电磁波谱中可看出，可见光波仅仅是电磁波谱中很窄的一个小区段，其波长范围大致为390—770nm。可见光波中频率不同的光波虽现不同的颜色。波长由长至短，相应的颜色依序为红、橙、黄、绿、蓝、青、紫色。 通常所见的“白光”，是各种单色光波按一定比例组成的混合光波。 * * 二、 光的折射及全反射 1、光的折射及折射率 光波从一种介质传到另一种介质时，在两种介质的分界面上将发生反射及折射现象。反射光按反射定律反回原介质，折射光波按折射定律折射进入另一介质中。透明矿物光学性质的研究，主要