01晶体光学基础(全).ppt

晶体中感应振动的偶极子回复力强度，取决于组成晶体的离子种类、键性、离子排列形式及堆积的紧密程度，即取决于晶体的成分和其内部结构。 由上可知，一轴晶光率体是旋转椭球体，无论是正光性或是负光性，其旋转轴(直立轴)都是Ne轴(光轴)，水平轴为No轴。Ne与No代表一轴晶矿物折射率的最大与最小值，称主折射率。Ne与No的相对大小决定一轴晶轴矿物的光性符号。当Ne＞No时，为正光性；Ne＜No时，为负光性。Ne与No的差值为一轴晶矿物的最大双折率。 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。 五、光率体 （三）二轴晶光率体(低级晶族晶体的光率体) 低级晶族(斜方、单斜、三斜晶系)属于二轴晶矿物。这类晶体的三个结晶轴轴单位不等，即a≠b≠c，表明它们在三度空间上内部结构和光学性质的不均一性。实验测定，这类矿物具有大、中、小三个主折射率值，它们分别与互相垂直的三个振动方向相当，以符号Ng、Nm、Np代表大、中、小三个主折射率值。当光波沿其它方向振动时，相应的折射率值递变于Ng、Nm、Np之间，以符号Ng和Np表示。它们与Ng、Nm、Np的相对大小是：Ng＞Ng＞Nm＞Np＞Np。显然，二轴晶光率体应当是一个三轴不等的椭球体。 现以斜方晶系矿物镁橄榄石为例说明二轴晶光率体的构成。 当光波沿镁橄榄石z晶轴方向射入晶体时，发生双折射，分解形成两种偏光。其一振动方向平行X晶轴，测得相应的折射率值等于1.715；另一种偏光振动方向平行Y晶轴，测得相应的折射率值等于1.651。在x晶轴方向上，由中心向两边按比例截取折射率值1.715，在y晶轴方向上，由中心向两边按比例截取折射率值1.651；以此二线段为长短半径构成垂直入射光波(垂直z晶轴)的椭圆切面。 当光波沿镁橄榄石X晶轴方向射入晶体时，发生双折射，分解形成两种偏光。其一振动方向平行Y晶轴、测得相应的折射率值等于1.651；另一种偏光的振动方向平行Z晶轴，测得相应的折射率值等于1.680。按同样的方法构成垂直入射光波(垂直X晶轴)的椭圆切面。 当光波沿镁橄揽石Y晶轴方向射入晶体时，发生双折射，分解形成两种偏光。其一振动方向平行X晶轴，相应的拆射率值等于1.715，另一种偏光的振动方向平行Z晶轴，相应的折射率值等于1.680。按同样的方法构成垂直入射光波(垂直Y晶轴)的椭圆切面。 把这三个椭圆切面，按照它们的空间位置联系起来，便构成了镁橄榄石的光率体。它是一个三轴不等的椭球体， 即三轴椭球体。 从镁橄榄石三个主要方向切面上测定的折射率值可以看出，它具有大(1.715)、中(1.680)、小(1.651)三个主折射率值。与它们相当的三个振动