第1章 晶体光学基础.ppt

常见造岩物质中的均质体 石榴子石 白榴石 萤石 尖晶石 火山玻璃 蛋白石 石盐 常见造岩物质中的均质体 石榴子石 白榴石 萤石 尖晶石 火山玻璃 蛋白石 石盐 萤石 常见造岩物质中的均质体 石榴子石 白榴石 萤石 尖晶石 火山玻璃 蛋白石 石盐 八面体 , 通常呈红色(含Cr),绿色(含Fe3+)或褐黑色(含Fe2+和Fe3+)；玻璃光泽。无解理；偶有平行(111)裂开。硬度8。相对密度3.55。 尖晶石 (Spinel)MgAl2O4 二、光性非均质体(各向异性介质) 1.定义：光波射入物质时，其传播速度随振动方向不同而发生变化，因而其折射率值也因振动方向不同而改变，这样的物体称为光性非均质体，简称非均质体。 非均质体的折射率不只是一个，而是两个或三个。 2.双折射— 当光波射入非均质体后，除特殊方向以外一般都将分解成两束折射率不等、振动方向互相垂直、速度不等的偏光，这种现象称为双折射现象。 一切具有双折射特征的介质均称为光性非均质体，双折射是光波通过非均质体的普遍特征。 二、光性非均质体(各向异性介质) 举例：冰洲石的双折射现象 双折射现象可通过冰洲石来做实验，如果将冰洲石（CaCO3）的一个解理面盖在有一个黑点的纸上，透过冰洲石则出现两个黑点，再在纸面上转动冰洲石时，发现其中一个黑点o始终不动，而另一个黑点e则围绕这个不动的黑点o作圆周运动。若将平躺的冰洲石慢慢以菱形的短轴(C轴)直立，则黑点e向黑点o靠拢，甚至两点互相重合起来，说明光波沿C轴入射不发生双折射，这个特殊方向称为光轴。 光轴——若某一特殊方向，如中级晶族的C轴方向，e-o重合，则此方向就是光轴方向。中级晶族－只有1个光轴方向，低级晶族有2个光轴方向。 举例：冰洲石的双折射现象 3. 双折射率（双折率） 光波射入一轴晶矿物（非均质矿物）时，发生双折射并分解形成两种偏光: 常 光o —ordinary, 方向垂直C轴, 各个方向速度和N都完全相同——折射率为No 非常光e —extraordinary,平行C轴与传播方向构成的平面, 且振动方向不同,速度和N不同————折射率为Ne 双折射率——两种偏光的折射率值之差，称为双折射率, 表示为?N。 如：冰洲石,No=1.658, Ne=1.486， ?N＝ No－Ne＝0.172 4. 光性与晶族的关系 三方晶系－冰洲石，水晶 中级晶族（一轴晶） 四方晶系－锆石 六方晶系－绿柱石，磷灰石 斜方晶系－Ol 低级晶族（二轴晶） 单斜晶系－透辉石 三斜晶系－Pl 光性非均质体－源自晶体内部结构差异，包括离子种类、键性、离子排列形式、堆积紧密程度等。 晶体光学与造岩矿物 任课教师：刘 翠 联系方式：010 E-Mail: liucui@cugb.edu.cn 2011.11.7 教材与实习指导书 (1)晶体光学与造岩矿物，林培英主编，北京：地质出版社，2005 (2)晶体光学实验报告册， 中国地质大学（北京）岩石矿物教研室编，2006 下课后班长到我办公室取 上课与考试 需要作好课前预习，课后复习 课堂要求：不迟到、不早退 期末考试=薄片鉴定考试＋笔答考试 考试成绩=实习报告＋期末考试 晶体光学的参考书 1. 成都地质学院，李德惠，晶体光学，地质出版社，1984 2. 北京大学地质学系岩矿教研室，光性矿物学，地质出版社，1979，1988 3. 曾广策等主编，晶体光学及光性矿物学. 武汉：中国地质大学出版社，2006 4. Nesse W. D. Introduction to Optical Mineralogy, Oxford Univ. Press, 2004 Nesse W. D. Introduction to Optical Mineralogy, Oxford Univ. Press, 2004 引言: 什么是晶体光学为什么学习晶体光学 1. 晶体光学(透明矿物晶体光学)是研究可见光,尤其是可见偏光通过透明矿物晶体所产生的折射、双折射、偏振、干涉、吸收、色散等一系列光学现象的基础学科. 使用的主要仪器有透射偏光显微镜、偏光仪等。 透明矿物 不透明矿物 2. 绝大多数造岩矿物、宝玉石矿物在薄片中是透明的，晶体光学是鉴定和研究岩石和宝玉石显微结构的基本技术。 3. 晶体光学和造岩矿物是岩石学、矿物学、宝玉石学和材料科学等学科研究的基础课程之一。 第一章 晶体光学基础 第二章 光率体与光性方位 第三章