第四章 晶体光学基础.ppt

第二节 光的折射和全反射 光的折射和折射率 光的全反射 一 光的折射和折射率 二 光的全反射 第三节 光的双折射及双折率 第三节 光的双折射及双折率 第四节 光率体 一 光率体 二 均质体的光率体 三 一轴晶光率体 四 二轴晶光率体 一 光率体 光率体是表示光波在晶体中传播时，光波的振动方向与相应振动方向上折光率值之间关系的一种立体图形。其具体作法是设想自晶体中心起，沿光波振动方向按比例截取相应的折射率值，每一个振动方向都能作出一个线段，把各个线段的端点连接起来便构成一个立体图形，此即为光率体 二 均质体的光率体 光波在均质体中传播时，向任何方向振动，其传播速度不变，折射率值相等。因此，均质体的光率体是一个圆球体。均质体光率体任何方向的切面都是圆切面，圆切面半径代表均质体的折射率值（N）。 三 一轴晶光率体 一轴晶光率体是一个以Z晶轴为旋转轴的旋转椭球体，而且有正负光性之分。这类矿物有最大和最小两个主折光率值，分别以符号Ne和No表示 正光性光率体 负光性光率体 一轴晶光率体的主要切面 1．一轴晶正光性光率体 正光性光率体——为一个长形旋转椭球体，旋转轴为长轴，光波平行Z轴（光轴）振动时的折射率值总是大于垂直Z轴振动时的折射率，即Ne＞No。凡具这种特点的光率体称为一轴晶正光性光率体，相应的矿物称一轴晶正光性矿物。如石英。 1．一轴晶正光性光率体 2．一轴晶负光性光率体 负光性光率体---为一个偏形旋转椭球体，其旋转轴为短轴，光波平行Z轴振动时的折射率总是小于垂直Z轴振动时的折射率，即Ne＜No。凡具这种特征的光率体称为一轴晶负光性光率体，相应的矿物称一轴晶负光性矿物。如方解石。 3．一轴晶光率体的主要切面 上节课内容 自然光和偏光的特点 光的折射和折射率 光的双折射和双折射率 均质体光率体和一轴晶光率体 提问 什么是双折射和双折射率？ 什么是光性均质体和光性非均质体？ 什么是o光？什么是e光？ 什么是光率体？ 什么是光轴？ 什么是一轴晶、二轴晶？ 均质体光率体是什么形状？ 一轴晶光率体是什么形状？ 一轴晶光率体的主要切面类型，其重折率大小如何？ 四?? 二轴晶光率体 二轴晶矿物晶体的三个结晶轴单位不相等（a≠b≠c），表明它们三度空间方位的不均一性。实验证明，这类矿物都具有大、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，通常以符号Ng、Nm、Np代表大、中、小三个方向折射率值。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，一般以符号Ng′和Np′表示，它们与Ng、Np的相对大小关系是：Ng＞Ng′＞Nm＞Np′＞Np。二轴晶光率体是一个三轴不等的椭球体。即三轴椭球体。 1 存在三个光学主轴和三个主轴面 二轴晶光率体（三轴椭球体）中，三个互相垂直的轴代表二轴晶矿物的三个主要光学方向，称光学主轴，简称主轴，即Ng轴、Nm轴和Np轴。包括两个主轴的切面，称主轴面。二轴晶光率体有三个互相垂直的主轴面，即Ng-Np面、Ng-Nm面与Nm-Np面。 2 存在两个光轴 二轴晶光率体是一个三轴不等的椭球体，通过Nm轴在光率体的一侧（Ng轴与Np轴之间），可以连续作一系列椭圆切面。这些切面的半径之一始终是Nm轴，另一半径递变于Ng与Np之间。在它们中间总可找到一个半径相当于Nm的圆切面。在光率体的另一侧，同样可截出另一圆切面。光波垂直这两个圆切面入射时，不发生双折射，因而这两个方向是光轴方向，以符号“OA”表示。通过光率体中心，只能截出两个圆切面，即只有两个光轴，故称二轴晶。 3 光轴面与光轴角 包括两个光轴的面称光轴面（与主轴面Ng－Np面一致），以符号“Ap”表示。两个光轴之间夹角称光轴角，以符号“2V”表示。两个光轴之间锐角的平分线称锐角等分线，以符号“Bxa”表示；两个光轴之间钝角的平分线称钝角等分线，以符号“Bxo”表示。 4 二轴晶光率体有光性正负之分 根据Ng、Nm、Np的相对大小确定二轴晶矿物的光性符号。 ①当Ng-Nm＞Nm-Np时，为正光性。两个光轴之间的锐角等分线（Bxa）必定是Ng轴。 当Ng-Nm＜Nm-Np时，为负光性。两个光轴之间的锐角等分线（Bxa）必为Np轴。 5二轴晶光率体的主要切面 5二轴晶光率体的主要切面 5二轴晶光率体的主要切面 5二轴晶光率体的主要切面 5二轴晶光率体的主要切面 光线垂直斜方晶系橄榄石的（100）面入射时所产生的两个折光率为1.654和1.670，若垂直（010）面入射时，则产生两个折光率为1.670和1.689。 ①绘出（001），(010)晶面上的