第四章正交偏光镜间的晶体课件.pptVIP

第四章 正交偏光镜间的晶体光学性质 §1 正交偏光镜的装置及光学特点 正交偏光镜，上、下偏光镜同时推入而且两者振动方向互相垂直（图50）。由于所用入射光波是近于平行的光束，因而又可称为平行光下的正交偏光镜。符号“PP”代表下偏光镜的振动方向，“AA”代表上偏光镜的振动方向。 在正交偏光间不放任何矿片时，视域完全黑暗（图50）。因为自然光波通过下偏光镜之后，即变成振动方向平行PP的偏光，因上下偏光偏的振动方向彼此垂直，不能透出上偏光镜，故视域黑暗。 在正交偏光镜间的载物台上放置矿片，则由于矿物性质及切片方向的不同，而显示不同的光学现象。 §2 正交偏光镜间矿片的消光现象及消光位 1、消光现象 矿片在正交偏光镜间变黑暗的现象，称之。 2、全消光 在正交偏光镜间，均质体或非均质体⊥光轴的矿片（图51A），其光率体切面都是圆切面，光波⊥圆切面入射时，不发生双折射，也不改变入射光波的振动方向。 因此，由下偏光镜透出的平行PP的偏光，通过矿片后，其振动方向不发生改变，仍然与上偏光镜振动方向垂直，不能透出上偏光镜，而使矿片变黑暗（消光）。 旋转物台360°矿片的消光现象不改变，故称全消光。 3、四次消光 非均质体的任意切片（⊥OA切片除外），其光率体切面均为椭圆切面。光波⊥这种切片入射时，必然发生双折射，分解形成两种偏光，其振动方向分别∥光率体椭圆切面长短半径。 矿片中沿∥PP的半径方向振动，不改变原来的振动方向，到达上偏光镜之后，仍与上偏光镜的振动方向AA⊥，不能透出上偏光镜，故使矿片消光。 旋转物台360°，矿片上光率体椭圆半径与上、下偏光镜振动方向（AA、PP）有四次平行的机会，故这类矿片有四次消光。 4、消光位 非均质体除垂直光轴切片以外的任意方向切片，在正交偏光镜间处于消光时的位置称为消光位。 当矿片在消光位时，其光率体椭圆半径必定与上、下偏光镜振动方向（AA、PP）平行。据此可以确定矿片上光率体椭圆半径的方向。 某些单斜晶系或三斜晶系矿物，由于其光率体色散较强，矿片上紫光光率体椭圆半径，与红光光率体椭圆半径的方位不同。因此，紫光与红光的消光位不一致。这种矿片在正交偏光镜间转动物台时，不出现全黑位置，而是在消光位附近出现暗褐红至暗蓝色的变化，它们分别代表紫光与红光的消光位。当矿片上紫光光率体椭圆半径与上、下偏光镜振动方向（AA、PP）平行时，紫光消光而呈现暗褐红色。当矿片上红光光率体椭圆半径与上、下偏光镜振动方向AA、PP平行时，红光消光而呈现暗蓝紫色。 非均质体除垂直光轴以外的任意切片，不在消光位时，则发生干涉作用。 §3 正交偏光镜间矿片的干涉现象 一、光的干涉现象 当非均质体矿片上光率体椭圆半径K1、K2与上、下偏光镜振动方向（AA、PP）斜交时（图52），由下偏光镜透出的振动方向∥PP的偏光，进入矿片后，发生双折射分解形成振动方向∥ K1、K2 的两种偏光。 K1、K2的折射率不等（NK1NK2），它们在矿片中的传播速度不同（ K1为慢光， K2为快光）。 K1、K2在透过矿片的过程中，必须产生光程差，以符号R表示。当K1、K2透出矿片后，二者在空气中的传播速度相同，因而它们在到达上偏光镜之前，光程差保持不变(R=C)。 K1、K2两种偏光的振动方向与上偏光镜振动方向AA斜交，故当K1、K2先后进入上偏光镜时，必须再度发生分解（图52B），形成K1’、K2’和K1”、K2”四种偏光。 K1”、K2”的振动方向垂直上偏光镜振动方向AA，不能透出上偏光镜，可以不考虑。 K1’、K2’的振动方向平行上偏光镜的振动方向AA，完全可以透过上偏光镜。 K1’、K2’透出上偏光镜后的特点 1、 K1’、K2 ’由同一偏光束经过两次分解（透过矿片和上偏光镜时）而成，其频率相等。 2、 K1’、K2 ’之间有固定的光和差（由K1、K2继承下来的光程差）。 3、 K1’、K2 ’在同一平面内（∥AA）内振动。 因此，、两种偏光具备了光波干涉的条件，必将发生干涉作用。干涉的结果取决于两种偏光之间的光程差R。 二、光源为单色光的干涉现象 设光源采用单色光照射时： ▲当光程差 （半波长的偶数倍）时，K1’、K2’干涉的结果是相互抵消而变黑暗。 ▲当光程差 （半波长的奇数倍）时，K1’、K2’干涉的结果互相叠加，其亮度加强（最亮）。 ▲当光程并R介于 和 干涉的结果是其亮度介于黑暗与最亮之间。 下面用图53和图54说明、的两种偏光的干涉情况（图53为立体图，图54为与图53对应的偏光矢量分解平面图）。 三、单色光干涉图解模型 4、影响光程差的因素 由单色光干涉图解可知，光程差R对干涉作用结果起着主导作用。那么有哪些