偏光显微镜与单偏光镜下的光学性质.ppt

晶体的结晶习性即晶体在三维空间生长的情况，常见的几何形貌有等轴的粒状，二维的片状、板状，一维的针状、纤维状。此外，在晶体集合体中，晶体往往表现出一定的形态。 图11 集合体中晶体的形态 2、解理：一些晶体受力时沿某一特定方向裂开成光滑的平面，称为解理。不同的晶体所具有解理方向、完全程度、组数及解理夹角往往不相同，所以解理是鉴定晶体的特征之一。同时，解理面的方向还往往与晶面、晶轴有一定联系。 在磨制薄片过程中，由于机械张力的影响，使解理面之间张开形成细缝，加拿大树胶得以充填其中。由于晶体的折射率与加拿大树胶折射率不同，光波通过二者之间界面时发生折射、全反射作用，使解理面之间的细缝与晶体的明显程度不同而使细缝显示出来。因此，晶体的解理在晶片中表现为沿一定方向平行排列的细缝，称为解理缝。解理缝与缝之间的间距往往大致相等。解理的完全程度不同，晶片中解理缝的特征也不同。根据解理的完全程度，解理缝的特征可大致划分为三个等级： （1）极完全解理：解理缝细、密、长，且往往贯通整个晶体，如云母类的解理（图12—1）。 （2）完全解理：解理缝较粗，缝与缝之间的间距较宽，一般不完全连续，如角闪石在和辉石类的解理（图12—2）。 （3）不完全解理：解理缝断断续续，有时仅见解理缝痕迹，如橄榄石（图12—3）。 图12 晶体的解理等级 晶片中解理缝的宽度、清楚程度，除与晶体解理的完全程度有关外，还与切面方向有密切联系。当解理面垂直晶片平面时（图13），解理缝最细最清楚；若升降镜筒，改变焦点平面，解理缝不会左右移动。当解理面倾斜时，解理缝变宽。若升降镜筒，解理缝向左右移动。 图13 解理面宽度与切面方向的关系 当晶体具有两组解理时，则需要测定其夹角。晶体中解理面之间的夹角本来是固定的，但由于切面方向不同，晶片上解理缝之间的夹角大小有差异，如图14中1、2、3夹角的大小不同。只有同时垂直两组解理的切面上，才是两组解理面真正的夹角。同时垂直两组解理面的切面的特征是：两组解理缝最细最清楚，当解理平行目镜十字丝纵丝时，微微升降镜筒，改变焦点平面，解理缝不左右移动。 图14 晶片上解理缝夹角大小与切面方向的关系 3、晶片的颜色：当光波透过晶体薄片时，不管晶片如何透明，总是要吸一部分光波。如果晶片对白光中各种单色光波的吸收程度相等，则透过晶片后仍为白光，只是强度有所减弱，此时晶片不显颜色，称为无色晶体。如果晶片对白光中各种色光波的吸收程度不等，则透出晶片的各种单色光波强度比例发生改变。透出晶片的各单色光综合起来使晶片呈现特定的颜色。 图15 白光主色图 晶片对白光中各单色光波的不等量吸收，称选择吸收。因此，在单偏光镜下，晶体薄片呈现的颜色是晶片对白光中各单色光波选择吸收的结果。选择吸收使晶片呈现各种复杂的颜色。 在白光主色中如图15所示：对顶的两色为互补色，如红与绿、橙与兰、黄与靛、黄绿与紫，均为互补色。每一对顶的二色在浓度相等的情况下混合为白色。在白光照射时，如果晶体对某一主色完全吸收，所呈现的颜色是这一主色的补色。每一种颜色又是它相邻二色的混合色。如果晶体对某种色光全部吸收，在用这种单色光照明时，晶体呈现黑色。晶体在薄片中颜色的深浅是由晶体吸收的总强度不同引起，总吸收率越大，晶体颜色越深，反之颜色越浅。颜色深浅变化称为吸收性。 图15 白光主色图 光性均质体晶体的任何方向上对自然光和偏振光的吸收性及选择吸收均相同。旋转物台，晶体的颜色及深浅不发生变化。 光性非均质体，由于各向异性，在偏振光下晶体各个方向上对不同波长的光的选择吸收及吸收总量各不相同。旋转物台时，晶体各方向呈现不同的颜色，这种颜色的变化称为多色性。 一轴晶有两个主要颜色，分别平行于光率体的Ne、No两个主轴方向，又称为二色性，例如黑电气石，Ne=淡紫色，No=深兰色，这就是多色性公式，如图16所示。各主轴的吸收性的强弱用吸收性公式来表示，例如电气石的吸收性公式表示为No＞Ne。 图16 黑电气石平行于Z轴切面的多色性现象 二轴晶有三个主色，分别平行于二轴晶的三个主轴Ng、Nm、Np。例如角闪石，其多色性公式为Ng=深绿，Nm =绿，Np =黄绿。其吸收性公式为Ng＞Nm＞Np。 图16 黑电气石平行于Z轴切面的多色性现象 四、实验步骤 1、注意观察黑云母、普通角闪石不同切面的形态、解理、颜色的特点。 2、测量普通角闪石的解理角：把具有两组解理且解理缝最细最清晰的普通角闪石颗粒视域中心，先使其中的一组解理缝平行纵丝（图17A），记录物台上的读数（如N1），再使另一组解理缝平行纵丝（图17B），记录物台上的读数（如N2），此两角度之差（N2—N1）的绝对值即为角闪石的解理夹角。 图17 解理夹角的