[理学]3正交偏光镜下晶体的光学性质.ppt

* 一、装置及光学特点 ? 除用下偏光镜之外，再推入上偏光镜，而且使上、下偏光镜的振动方向互相垂直。 在正交偏光镜间不放矿片时，视域完全黑暗。 在正交偏光镜间的载物台上放置矿片时，由于矿物性质及切面方向不同，而显示不同的光学现象。 第四章 正交偏光镜间晶体的光学性质 矿片在正交偏光镜间呈现黑暗的现象称为消光。 在正交偏光镜间的放置均质体矿片或非均质体垂直光轴的矿片,光率体切面是圆切面，不发生双折射, 全消光。 二、 消光和消光位 当矿片光率体椭圆切面长、短半径与上、下偏光镜的振动方向（AA、PP）一致时，因PP与AA垂直，透不过上偏光镜而使矿片消光。 旋转物台一周过程中，矿片出现四次消光现象。 矿片处于消光时的位置，称为消光位。 当矿片处于消光位时，其光率体椭圆半径必定与上、下镜的振动方向平行。据此可以确定矿片上光率体椭圆半径的位置。? 非均质体除垂直光轴以外的任意方向切面，不在消光位时，则将发生干涉作用。 §4.3 矿片的干涉现象 当矿片上的光率体椭圆半径K1、K2与AA、PP斜交时，透出下偏光镜振动方向平行PP的偏光，进入矿片后，发生双折射，形成振动方向平行K1、K2的两种偏光。 K1、K2的折射率不等，在矿片中的传播速度也不相同，在透过矿片的过程中，要产生光程差。K1、K2两种偏光与上偏光镜的振动方向AA斜交，故当K1、K2进入上偏光镜时要发生分解，形成K1?、K2?和K1?、K2?四种偏光。 其中K1?、K2?垂直上偏光镜的振动方向AA，不能透过上偏光镜；K1?、K2?平行上偏光镜的振动方向AA，完全可以透过。 透过上偏光镜后的K1?、K2?两种偏光具有以下特点： 1、K1?、K2?为同一偏光束经过两度分解而成，故其频率相等。 2、K1?、K2?两者之间有固定的光程差。 3、两者在同一平面内振动。 因此，K1?、K2?两种偏光具备了光波干涉的条件，发生干涉作用。 K1?、K2?两种偏光具备了光波干涉的条件，发生干涉作用。干涉的结果取决于两光波之间的光程差R。 若光源为单色光： 当光程差R＝2n (?/2)=n?（半波长的偶数倍）时，两种偏光互相抵消变暗 当光程差R＝(2n+1) (?/2)（半波长的奇数倍）时，两种偏光干涉加强（最亮）； 当光程差R介于2n (?/2)和(2n+1) (?/2)之间时，两种偏光干涉的亮度介于全黑和最亮之间。 当K1、K2和AA、PP间的夹角呈45?时，K1、K2的振幅最长，光的亮度最强，这时的矿片位置称为45?位置。? 光程差对干涉作用的结果起着主导作用。 K1、K2两种偏光通过矿片的光程应为d?N1和d?N2（d为矿片厚度，N1为K1的折射率，N2为K2的折射率）。此两种偏光的光程差?R＝d (N1-N2) 即光程差与薄片厚度和双折射率成正比。 双折率又与矿物的性质和切面方向有关。因此影响光程差的因素有：矿物性质、矿物切片的方向和矿片的厚度。 §4.4 干涉色及干涉色色谱表 ? 一、干涉色及其成因 将石英沿光轴（Z轴）方向（为什么？），由薄至厚磨成楔形，称为石英楔。石英的最大双折射率Ne-No=0.009。若由薄端至厚端慢慢插入正交偏光镜间的试板孔内，则其光程差将随着石英楔厚度的增大而增大。 §4.4 干涉色及干涉色色谱表 ? 单色光照射时，随着石英楔的推入，将依次出现明暗相间的干涉条带： 光程差R=2n (?/2)处，出现黑暗条带； 在光程差R=(2n+1)·(?/2)处，出现该色光的最亮条带； 光程差介于以上二者之间，亮度也介于最亮与最暗之间 明亮与黑暗条带之间的距离取决于所用单色光的波长。 红色光波波长最长，明暗条带之间的距离最大；紫色光波长最短，明暗条带间的距离最小。 若用白光照射时，只能相当或接近于白光中部分色光半波长的偶数倍，而使这部分色光抵消或减弱；同时它又相当或接近于另一部分色光半波长的奇数倍，而使其不同程度的加强。所有未被抵消的色光混合起来，便构成了与该光程差相应的混合色，称为干涉色。这种干涉色与单偏光镜下矿片的颜色不同，切不可将二者混淆。 二、干涉色级序及各级序的特征 当用白光照射时，在正交偏光镜间随着石英楔的慢慢推入, 光程差逐渐增大，视域中出现的干涉色将由低到高出现有规律的变化。这种干涉色有规律的变化就构成了干涉色级序。 随着光程差由小变大，一般可将石英楔干涉色的变化分成四－五个级序： 第一级序，光程差为0－550nm， 主要干涉色为暗灰－灰－白－黄－橙－紫红。 第二级序，光程差为550－1100nm， 主要干涉色为兰－兰绿－绿－黄－紫红。 第三级序，光程差为11