《晶体光学基础》PPT课件.ppt

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1、第一章 偏光显微镜分析,电磁波谱,2.自然光和偏振光 自然光：自然界普通光源发出的光，如太阳光和灯光等，特点：在垂直光波传播方向的平面内，各方向都有光波的振动且振幅相等。偏振光：自然光经反射，折射，双折射或选择吸收等作用后，可转变为只在一个固定方向上振动的光波，偏振光振动方向与传播方向构成的平面称振动面。,3.光的折射 光的折射定律,光的折射特点：,（1）介质中光传播的速度愈大，则该介质的折射率愈小；（Vi/Vr=Nr/Ni）。（2）光在真空中的传播速度最大，n=1（3）同一介质的折射率因所用光波波长而异（折射率色散）对于同一介质，光波的波长与折射率成反比。,折射率N介质=V真空/V介质,N：

2、岛状（橄、榴）单链（辉）双链（角）层（云）架（石、长）,概念：光学性质上各方向都相同的物体，包括等轴晶系的晶体和非晶质体。光传播特点：光通过均质体物质时，性质不变，振动方向与传播传播方向不变，即自然光仍为自然光，偏光仍为偏光。均质体折射率只有一个。,4.光在晶体中的传播,光性均质体与光性非均质体：,光性均质体：,光性非均质体：,概念：光学性质随方向而改变物体，包括中级晶族和低级晶族矿物。光传播特点：光通过非均质体物质时，除特殊方向外，要发生双折射现象，即分解为振动方向相互垂直，传播速度不同，折射率不等的两种偏光，两种偏光的折射率差称为双折射率。非均质体折射率不只有一个。,5.光率体 光率体是表

3、示光波在晶体中传播时，折射率随光波振动方向变化的一种立体几何图形。是晶体光学研究中抽象出的一个立体概念，实际晶体中并不存在。,做法：设想自晶体的中心起，沿光波的各个振动方向，按比例截取相应的折射率值，再把各个线段的终点联系起来，构成了光率体。晶体在不同方向上的折射率可用晶体折射仪来测出。,1）均质体光率体特征,为高级晶族等轴晶系矿物及非晶质物质。,光率体特征：为一圆球体，即各个方向上折射率都是相等的。,中级晶族（三方、四方、六方晶系）,2）一轴晶光率体特征,光率体特征：是以C轴（光轴）为旋转轴的椭球体，只有一条光轴，故称一轴晶。有最大，最小两个主折射率，分别为No和Ne，No 垂直C轴振动，数

4、值不变，也叫常光；Ne平行C轴振动，也叫非常光。,正光性：当Ne No时，光率体呈C轴拉长的椭球体，如石英。负光性：当Ne No 时，光率体为沿C轴压扁的椭球体，如方解石。光性符号是非均质矿物的重要光学特征，是矿物鉴定的重要常数。,一轴晶正、负光性：,一轴晶光率体主要切面：,A、垂直光轴（OA）切面为圆切面，半径为 No。当光线沿C轴入射时，不发生双折射现象，也不改变振动方向，该切面显均质性。一轴晶只有一个这样的切面。,B、平行（OA）光轴切面 为椭圆切面，长、短半径分别为 Ne和No。当光线垂直该切面通过时，发生双折射形成两种偏光，其振动方向分别平行于椭圆切面的长、短半径。双折射率=Ne-N

5、o，最大。,，,C、斜交光轴切面 仍为椭圆切面，但长、短半径分别为 Ne和No。当光线垂直该切面通过时，发生双折射形成两种偏光，其振动方向分别平行于椭圆切面的长、短半径。双折射率=Ne-No，小于最大双折射率。,低级晶族（斜方、单斜、三斜晶系）abc，=90（斜方晶系）,3）二轴晶光率体特征,光率体特征：为三轴不等的椭球体，三个结晶主轴X、Y、Z构成直角坐标系。光率体的三个主折射率为Ng、Nm、Np三轴椭球体 NgNmNp,二轴晶光率体的构成：,主轴：Ng、Nm、Np 主轴面：NgNp、NgNm、NmNp 光轴：OA：（两根）,二轴晶光率体主要切面：,A、垂直光轴（OA）切面 为圆切面，半径为

6、 Nm，不发生双折射现象，也不改变振动方向，该切面显均质性。二轴晶有两个这样的切面。,B、平行（OA）光轴切面 为椭圆切面，长、短半径分别为 Ng和Np。当光线垂直该切面通过时，发生双折射形成两种偏光，其振动方向分别平行于椭圆切面的长、短半径。双折射率=Ng-Np，最大。二轴晶只有一个这样的切面。,，,C、斜交光轴切面 仍为椭圆切面，但长、短半径分别为Ng 和Np。当光线垂直该切面通过时，发生双折射形成两种偏光，其振动方向分别平行于椭圆切面的长、短半径。双折射率=Ng-Np 小于最大双折射率。,6.光在非均质体中的传播 自然光在光率体椭圆切面中的传播,偏振光在光率体椭圆切面中的传播,思考题,在折射率仪中测得金红石（四方晶系）C轴方向折射率为2.616，垂直C轴方向为2.832；现于平行（100）晶面取一薄片，试绘出其光率体切面，并写出最大双折射率及其光性正负。等轴晶系、中级晶族矿物光率体切面类型有哪些？说明每种光率体切面类型的特征。绘出一轴晶正、负光性光率体的主要切面，并标出每个切面的半径名称。,