晶体光学及宝石鉴定仪器教学PPT课件.ppt

注意： （1）光疏介质 光密介质，折射线接近法线 （2）光密介质 光疏介质，折射线远离法线 n1(光疏介质) n2(光密介质) i r n2(光疏介质) n1(光密介质) i r 光波由光密介质射入光疏介质，当折射角为90°时，此时的入射角称为临界角。 当光线入射角大于临界角时，入射光不发生折射，全部返回到光密介质中，这种现象称为全（内）反射。 矿物等 真空或空气 法线 r i 3、光的全反射 4、与反射、折射有关的特殊光学效应 （1）猫眼效应 （2）星光效应 （3）砂金效应 1、光的干涉 （1）概念 波长相同、相差恒定、传播方向相近的两束或两束以上的光在同一介质中相遇时，在交叠区相互作用产生增强或相消删除的现象，称为光的干涉作用。 （2）干涉色 白光发生干涉时，则产生由紫至红的一系列彩色条纹。这些由干涉作用形成的颜色，称为干涉色。 四、常见的光学作用 （1）双缝干涉 （2）薄膜干涉 由薄膜产生的干涉。薄膜可以是透明固体、液体或由两块玻璃所夹的气体薄层。 （3）在宝石中的应用 A、珍珠 B、拉长石 光波在遇到障碍物时，偏离直线方向传播的现象称为光的绕射，也称为光的衍射。 2、光的衍射 3、光的散射 指由传播介质的不均匀性引起的光线向四面八方射去的现象。 （1）瑞利散射 比可见光的波长小的微粒引起的散射。当微粒大小在300-1nm左右时，其对可见光的散射强度与波长成反比。 （2）米氏散射 接近或大于可见光波长的微粒引起的散射，其强度与波长关系不大，大多数情况下呈白色散光。 散射的类型 当白光通过具棱镜性质的材料时，棱镜将白光分解成不同波长光谱的现象称为色散。 700nm 400nm 4、色散 色散值： 紫光(430.8nm)折射率与红光(686.7nm)折射率之差 色散率＝N红－N紫 钻石 0.044 立方氧化锆 0.066 莫桑石 0.104 色散值： 什么叫丁达尔现象 　　当一束光线透过胶体,从入射光的垂 直方向可以观察到胶体里出现的一条 光亮的“通路”,这种现象叫丁达尔现 象。清晨,在茂密的树林中,常常可以 看到从枝叶间透过的一道道光柱,这 也是丁达尔现象。这是因为云、雾、烟 尘也是胶体,只是这些胶体的分散剂 是空气,分散质是微小的尘埃或液滴。 要了解双折射、单折射产生的原因，必须先知道“均质体”和“非均质体 光波在均质体中传播有以下两个特征： １、为单折射，折射率只有一个。光播射入均质体时，其传播速度在各个方向都相等，所以只有一个折射率。 ２、不改变入射光的性质及振动方向 非均质体，指一切具有双折射特征的介质 双折射是光波通过非均质体的普遍特征，非均质体的许多光学现象都与双折射有关。产生双折射是由于晶体的各向异性所致 光波在非均质体中传播时，其传播速度随振动方向发生变化，因而其相应折射率值也随振动方向不同而改变 光波在非均质体中传播时，其传播速度随振动方向发生变化，因而其相应折射率值也随振动方向不同而改变 光轴代表晶体内的一个方向，而不仅仅是一条线 * 非均质体矿物双折射后两支偏光的性质及折射率变化 1、光沿光轴方向入射时不产生双折射，光的振动性质不变 2、当光沿其他任意方向射入晶体时则产生双折射，双折射后形成的两支折射光均为偏光。其中一支偏光的振动方向永远垂直光轴，其传播速度及相应的折射率值不变，称为常光，以O表示，其相应振动方向上的折射率以No表示 另一支偏光的振动方向平等光波传播方向与光轴所构成的平面，其折射率值随振动方向而异，称为非常光，以e表示，相应的折射率为Ne 光波射入二轴晶矿物后光波的性质及折射率变化比一轴晶更为复杂，光波向往后产生的两支偏光均为非常光 重点：宝石仪器部分，宝石仪器的原理、使用方法和注意事项 难点：晶体光学部分 考试： 平时成绩（30%）：考勤+作业 期末成绩（70%）：理论（30%）+实践（40%） 实践考试： 时间：45分钟 标本：1个 要求：全面测试并定名 晶体光学：研究可见光通过透明矿物晶体时的一些光学现象及其变化规律的学科。 研究目的：根据光学特征鉴定矿物种属、鉴定宝石。 光波是一种电磁波，光波是横波 特点：振动方向垂直其传播方向 一、光的本质 光波从光源沿直线传播 光的传播方向和振动方向垂直 1、可见光 指眼睛可以直接看见的那一部分电磁波。 二、相关概念 单色光：把一频率范围内呈现同种颜色的光称为单色光。