第一讲：晶体光学基础.pptVIP

晶体光学主要是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，由于不同的晶体其光学性质不同，从而可以从其不同的光学特征达到鉴定矿物的目的。一、光的波动性

二、光的拆射与全反射

三、自然光与偏振光

四、光波在均质体与非均质体

中的传播特点

五、光率体

六、光性方位

七、色散*晶体光学及光性矿物学第一讲：晶体光学基础一、光的波动性1.光波的传播特点是一种电磁波，传播方向与振动方向垂直unite（单位）:1nm(纳米)=10-9m(1mμ==10?)紫外红外紫兰绿黄橙红3904305005705906507702.可见光的波长范围二、光的拆射与全反射REFRACTIONANDREFLECTION折射率：N=Vi/Vr=Sini/Sinr.折射：由光疏物质进入光密物质，折向光法线由光密物质进入光疏物质，折离光法线irNiNrNiNrirNiNrNrNi1.折射φNrNiNiNrΦ为全反射临界角2.全反射*光波由光密物质进入光疏物质，当入射角增大到某一临界角Φ时，会产生全反射，据此原理，在已知Ni时，测出Φ值就能测出Nr三、自然光与偏振光1.自然光2.偏振光在垂直传播方向的平面内各个方向上都有等幅的光振动只在垂直传播方向的某一固定方向上振动（1）Reflection3.偏光化作用(Polarization)反射、折射、双折射、选择性吸收可使自然光转变为偏振光。自然光通过反射可形成振云方向平行反射面的单偏光（2）SelectiveAbsorption非均质体矿物和某些人工合成物质只充许特定振动方向的光波通过，而其它方向振动的光波被吸收（3）Refraction(折射与双折射)自然光通过矿物时,可产生折射(均质体),或双折射,形成偏振光四、光波在均质体与非均质体中的传播特点1.均质体指光学性质各个方向相同的物质，如玻璃质和等轴晶系的矿物传播速率不因振动方向的不同而改变，任何方向振动的光波只有一个相同的折射率自然光仍为自然光，偏振光仍为振动方向基本不变的偏振光2.非均质体光学性质因方向而异的矿物，即除等轴晶系以外的所有其它晶系的矿物传播速度随光波的振动方向而变。除特殊方向外均要发生双折射，分解成两个振动方向不同、传播速度不同、折射率不等的两种偏光。方解石双折射的例子3.与非均质体有关的几个概念：双折射率：光波进入非均质体后分解的两偏光的折射率之差光轴(OA)：光波沿非均质体矿物的特殊方向入射，不发生双折射，基本不改变入射光波的振动方向，这一特殊方向称为光轴。一轴晶：只有一个光轴的矿物，即中级晶轴的矿物。二轴晶：有二个光轴的矿物，即低级晶轴的矿物。五、光率体是表示光波在晶体中传播时，折射率值随光波振动方向而变化的一种光性指示体光率体构成示意图1.均质体光率体不同方向振动的光波折射率相等，所以为球体2.一轴晶光率体形态：旋转椭球体，旋转轴与结晶轴C轴一致平行于结晶轴C轴方向入射的光波,在垂直于C轴的平面内振动，折射率为No，不产生双折射。因此C轴与光轴一致。垂直于C轴入射的光波，将解为平行和垂直于C轴振动的两种偏光，前者折射率为Ne，后者为No。NeNoNeNo,正光性光率体NeNoNeNo,负光性光率体光率体要素：有No和Ne两个主折射率，或光率体椭球半径，介于之间者为Ne’Ne–No绝对值称最大双折射率有一个光轴（OA），方向与Ne和结晶轴C轴相同NeNoNe’NoNo主要切面及其意义垂直OA切面：半径为No的圆切面，可测定No的颜色和折射率，轴性及光符平行OA的切面：半径为Ne、No的椭圆切面，因含光轴，又称光轴面（OP），可测Ne、No的折射率和颜色，矿物的最大双折射率NeNoNoNe斜交光轴的切面：半径为Ne’、No的椭圆切面，可测No的折射率和颜色，当斜交角较小时，可用来确定光性符号Ne’NoNoNe‘NoNeNoNe’NoNoNeNoNe‘垂直OA切面平行OA的切面斜交光轴的切面正光性负光性连图3.二轴晶光率体光率体形态：三轴（半径）不等的椭球体,三个椭圆半径分别为Ng、Nm、Np。NgNmNp