[物理]第四章正交偏光.ppt

思考题（1） 单偏光和正交偏光下所观察到的晶体“颜色”有何区别？ 普通辉石为正光性晶体，在正交偏光下其最高干涉色为二级黄（R＝880nm），⊥Bxa 切面具有一级亮灰干涉色（R＝210nm ），设 Ng-Nm=0.019，求薄片厚度。 斜长石的Ng=1.563, Nm=1.555, Np=1.511, 薄片厚度为0.03mm，问它在正交偏光镜下应有的干涉色（光程差）如何？ 4. 设橄榄石晶体薄片厚度0.03mm，Ng=1.689, Nm=1.670, Np=1.654，其垂直Bxa切面和垂直Bxo切面上能见到什么样的干涉色（光程差）？平行光轴面的切面又具有什么样的干涉色（光程差）？ 5. 普通辉石（单斜晶系α=γ=90 o ，β= 87o ）Ng=1.723, Np=1.698, Nm=1.703, //(010)面切片在正交镜下可见到最高干涉色为二级黄（880 nm），首先使晶体的解理//十字丝竖丝，然后晶体顺时针转50°而达到消光，从消光位再顺时针转45°，插入石膏试板（长边//Np）即可见三级黄色。问a. 在正交镜下从消光位逆时针旋转45°，然后插入1/4λ试板则有何干涉色？b. 写出它的光性方位。 第四章 正交偏光镜间的晶体光学性质 §1. 装置及光学特点 一、装置：AA “⊥” PP 二、光学特点：不放矿片，或放置均质体矿片时视域始终黑暗；放置非均质体矿片椭圆切面长短半径平行上下偏光振动方向时，视域变黑暗 三、观察的晶体光学性质 消光现象、干涉色、光率体轴名、 双折射率、消光类型、延性符号 §2.消光现象及消光位 1．消光现象：矿片变黑暗的现象。 2．全消光：旋转物台360°，矿物切片始终黑暗的现象。 3．四次消光：放置非均质体矿片时（除⊥ＯＡ切片外），转动物台360°，出现四次黑暗现象。 4．消光位：在正交偏光镜间矿片处于消光时的位置。 §3.正交偏光镜间的干涉现象 一、非均质体不在消光位时，光波的传播特点 1、K1′K2′是同一光源的偏光两次分解的产物，振动的频率相同。 2、K1′K2′有固定的位相差△Φ=2π/λ（N1d-N2d）+π,单色光源λ值是恒定的。 3、K1′K2′在同一平面内振动，振动方向平行。（相干光） 二、光程与光程差 光程：折光率值与偏光通过的几何路程的积叫光程。K1的折光率值用N1表示，则光程是N1d，K2的光程是N2d，d表示薄片厚度即几何路程。 光程差：用R表示： R=（N1d-N2d）= d（N1-N2） R= v0（t1-t2） =v0（d/v1-d/v2） =d（v0/v1-v0/v2） ∵ v0/v1=N1/N空=1 则 v0/v1=N1 ∴ R=d（N1-N2） 三、决定干涉结果的因素 位相差△Φ=（2k+1）π 位相差△Φ=2kπ 黑暗 明亮 2Kπ 明亮 有 ① △Φ= （2K+1）π 黑暗 ② K1′K2′有固定位相差，△Φ=2π/λ（N1d-N2d）+π 2Kπ 明亮 代②入①：2π/λ（N1d-N2d）+π= （2K+1）π 黑暗 （2K-1）λ/2 N1d-N2d= Kλ=2K·λ/2? （2K-1）λ/2 明亮 （加强） 得：R=d（N1-N2）= 2K·λ/2 黑暗 （抵消） ①决定于光程差的大小：当光程差等于某波长光波半波长的奇数倍时，加强，矿物明亮；当光程差等于某波长光波半波长的偶数倍时，抵消，则矿物黑暗。 ②矿片干涉结果的明亮程度，决定于透出上偏光镜K1′K2′两束偏光的合振幅大小，合振幅愈大小又决定于K1K2两种偏光振向和AA、PP之间的夹角，只有当夹角为45°时，K1′K2′的合振幅最大，视域最亮，这时矿片的位置称为45°位置。 ③干涉结果决定于光程差：R=d（N1-N2），光程差和薄片厚度及双折率值成正比，而双折率值又和矿物性质、切片方向有关，干涉结果又决定于矿物性质、切片方向及矿片的厚度。 决定干涉结果的因素： §4.干涉色及干涉色谱表 一、单色光干涉 缓慢推入石英楔子，随d值逐渐增大R值增大： 当R=2K×λ/2时，出现黑暗条带； 当R=（2K+1）λ/2时，出现单色光的最亮条带； 当R=2Kλ/2～（2K+1）λ