晶体光学第一章晶体光学基础新幻灯片.ppt

斜方晶系(左)单斜晶系(右)光性方位示意图 三个主轴与三个结晶轴重合 结晶轴b与三个主轴之一重合 三个主轴与三 个结晶轴斜交 三斜晶系光性方位示意图 晶体光学及光性矿物学 (Crystal Optics and Optical Mineralogy) 授课教师： 岩矿地化教研室于介江 联系电话： 8502314 课程简介 为什么要学习晶体光学？ 对个人---学习工作的需要；对国家---人才的需要 基本概念：晶体光学是借助偏光显微镜来研究可见光通过透明矿物晶体所产生的光学现象（颜色、折射、双折射、干涉等）及其规律的一门科学。 课程性质：地学类专业基础课 课程目标：基本理论、基本方法、基本技能 考核方式：平时成绩40%，考试成绩60% 课时安排 第一章???晶体光学基础（2） 第二章???偏光显微镜（2） 第三章???单偏光镜下晶体的光学性质（2＋4） 第四章 正交偏光镜间晶体的光学性质（ 2＋4 ） 第五章 锥光系统下一轴晶晶体的光学性质（ 2＋2 ） 第五章 锥光系统下二轴晶晶体的光学性质（ 2＋2 ） 第六章 透明矿物系统鉴定（ 2＋2 ） 第七章 常见透明矿物的系统鉴定（一） （4） 第七章 常见透明矿物的系统鉴定（二） （4） 第七章 常见透明矿物的系统鉴定（三） （4） 第八章 常见透明矿物的系统鉴定（三） （4） 课程总结与讨论（2） 薄片考试：未知矿物系统鉴定 （2） 教学参考书 康维国，梁万通，刘亚琴. 晶体光学. 长春: 东北师范大学出版社，1993. 李德惠. 晶体光学. 北京: 地质出版社，1984 北京大学地质学系岩矿室. 光性矿物. 北京: 地质出版社, 1979 孟庆丽. 光性矿物学简明教程. 北京: 地质出版社, 1985 长春地质学院实验中心. 透明矿物薄片鉴定(二). 校内教材, 1975 6 常丽华，陈曼云等. 透明矿物薄片鉴定手册.北京: 地质出版社, 2006 第一章 晶体光学基础 第一节 光的基本性质 第二节 光在晶体中的传播※ 第三节 光率体※ 第四节 光性方位 第一节 光的基本性质 光(波)具有“波粒”两相性 晶体光学主要利用的是光的波动理论. 光(波)是一种电磁波 电磁波谱中频率较高,波长范围较短(390—770nm)的一个区段,由波长不同的七色光组成. 光(波)是一种横波 光的传播方向与振动方向互相垂直。晶体中许多光学现象都与光波是横波这一特征有关. 10-1 1 10 103 105 107 109 1012 1015 10-5 波长（n m） γ射线 χ—射线 紫外线 可见光 红外线 短无线电波 广播波段 长无线电波 可 见 光 放 大 红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫 390（n m） 430 460 500 570 590 650 770 第一节 光的基本性质 自然光和偏振光 自然光: 在垂直光波传播方向的断面内，光波作任意方向的振动，且振幅相等. 偏振光： 在垂直光波传播方向的断面内，光波只在某一固定方向上振动(只有一个振动面)。自然光转化为偏振光的过程称偏振化。 第一节 光的基本性质 自然光和偏振光特点示意图 自然光 振动面 偏振光 第一节 光的基本性质 光的折射与介质的折射率 N 1-2 ： 第二介质对第一介质的相折率。 若第一介质为真空，则N 1-2 为介 质的(绝对)折射律（N）。N ≥ 1。 N ： 微观特征的宏观反映；物质的固 有属性；重要的光数。 = N 1-2 Sin ? Sin ? VB VA NA NB = = M ? VA ? 玻璃块B NB=2.00 空气A NA=1.00 N O P P′ VB 第一节 光的基本性质 全反射与全反射临界角 = N 1-2 Sin ? Sin ? VB VA NA NB = = 根据 可知 当光波从光密介质入射到光疏介质时, 入射角?总是小于折射角 ?, 当 ? = 90 0 时, ? = ?, 此时入射角?称为全反射临界角. 当入射角 ? ? ? 时, 折射光波不再进入折射介质而全部返回到入射介质, 这种能量的突变称为全反射. ? 空气B NB=2.00 a b c O A B C D E ? ? d e 玻璃块A NA=2.00 ? ? ? ? 90° ? 全反射与临界角示意图 第二节 光在晶体中的传播 晶体（介质）可分两类：光性均质体和光性非均质体 光性均质体 特点：光学性质各方向相同（各向同性）。 包括：等轴