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1、晶体光学基础（4）——正交偏光镜下的晶体光学性质单偏光镜下特征正交偏光镜下特征手标本闪长岩在正交偏光镜装置下，可以观察矿物的晶体光学性质包括:消光、消光位矿物的干涉色,测定矿物干涉色的级序补色法则的应用光率体切面半径方向和名称测定消光类型和消光角的测定矿物延性测定等。方解石干涉色正交偏光镜下观察的光学性质单偏光正交偏光正交偏光镜下的光学特点下偏光镜+均质体矿物任意切面+上偏光镜若放薄片,且切片方向为均质体任意切面,光波透过后,不发生双折射,得到的偏光不能透过上偏光镜AA方向,视域黑暗,产生消光。正交偏光镜下
2、的光学特点下偏光镜+等轴矿物晶体+上偏光镜消光——在正交镜间变黑的现象单偏光(-)正交偏光(+)全消光：旋转360度，矿片消光现象不改变的现象。*什么样的切片呈全消光？1）-均质体任何切面，光率体切面形态为圆。2）-非均质体垂直光轴的切面，光率体切面形态为圆。正交偏光镜下的光学特点下偏光镜+非均质矿物(光率体半径与上、下偏光镜平行)+上偏光镜 若放薄片,且切片方向为非均质体垂直光轴的圆切面,不发生双折射,光波透过薄片后,不发生双折射,得到的一束偏光仍不能透过上偏光镜AA方向,视域黑暗,产生消光正交偏光镜下的
3、光学特点正交偏光镜的光学特点下偏光镜+非均质矿物(椭园切面)+上偏光镜若非均质体为斜交光轴切面,但光率体椭圆半径之一平行PP(垂直AA),光波透过薄片后,不发生双折射,得到的偏光不能透过上偏光镜AA方向,视域黑暗,仍产生消光.正交偏光镜下的光学特点下偏光镜+非均质矿物(椭园切面)+上偏光镜若非均质体为斜交光轴切面,且光率体椭圆半径之一与PP斜交,PP偏光透过薄片后,发生双折射,分解为2种偏光,这2种偏光再透过上偏光AA后,发生干涉现象,最后显示一定的颜色(后边详细讲)。一般非均质矿片在正交镜下的光学特点四次
4、消光：旋转360度，矿片出现四次消光的现象。*什么样的切片呈四次消光？消光位：四次消光切面处于消光的位置。*矿片处于消光位的时，其光率体椭圆半径与PP、AA的关系？非均质体除了垂直光轴切面以外的任何切面，光率体切面形态为椭圆。当非均质体除垂直光轴以外的其他方向切面，其光率椭圆体半径与上下偏光振动方向斜交时，矿片不消位，发生干涉。一般非均质矿片在正交镜下的光学特点正交偏光镜下的光学特点小结处于消光位以外的非均质体切片时，发生双折射现象，即分解成K1和K2振动的两束偏光。K1和K2速度不同，先后透过薄片"光程"
5、：偏光通过矿片时，厚度（d)与折射率（N）的乘积。"光程差"：两种偏光的光程之差，R=dN1-dN2=d(N1-N2)干涉现象分析：薄片中偏光分解光程差是怎么推导出来的?R=C0×(T慢光-T快光)=C0×(Tk1-Tk2)=C0×(d/Vk1-d/Vk2)=d×(C0/Vk1-C0/Vk2)=d×(Nk1-Nk2)=d×(N1-N2)思考:开始公式中为什么是用光在空气中的传播速度C0,而不是在薄片中的传播速度?(一个可能会开始使你困惑,但想清楚后感到funny的问题)-->上偏光镜—>k1'(//AA)+
6、k1"(//PP)+k2'(//AA)+k2"(//PP)-->k1'(//AA)+k2'(//AA)结论：k1‘(//AA)+k2’(//AA)两种偏光能通过上偏光镜干涉现象发生的前提：四次消光切面不处于消光位的时侯，即光率体椭圆的半径与PP、AA斜交！干涉现象分析：过上偏光镜时的再分解透过AA后的2束偏光K1′与K2′特征为:K1′与K2′是由同一种偏光经过2次分解而形成的,因此其频率相同K1′与K2′光程差固定K1′与K2′在同一平面内振动(//AA)干涉现象分析：过上偏光后的偏光汇聚因此,K1′与K
7、2′符合波的干涉条件,是相干波,会发生干涉现象,并且取决于光程差R光程差的推导和决定因素R=C0x(T慢-T快)=C0x(Tk1-Tk2)=C0x(d/Vk1-d/Vk2)=dx(C0/Vk1-C0/Vk2)=dx(Nk1-Nk2)[注:C0为光在空气中传播的速度!]重要结论:决定光程差大小的因素有两个,一是该切面的双折射率,另一个是切片厚度!切面的双折射率又与矿物性质和切面方向有关!所以,决定光程差大小的因素可以进一步表达为三个:矿物性质、切面方向、切片厚度！！！矿片的干涉结果如果光源为单色光:(1)当R
8、=2n*λ/2(半波长的偶数倍)时,K1′与K2′振动方向相反,二者互相抵消而变黑暗.(2)当R=(2n+1)*λ/2(半波长的奇数倍)时,K1′与K2′振动方向相同,二者互相叠加而亮度增加变最亮.(3)当R=[2n~(2n+1)]*λ/2时,干涉结果介于黑暗与最亮之间.（多色）干涉色及其成因白光照射，任何一个光程差不可能同时等于个单色光半波长的偶数倍而互相抵消，只可能有些抵消，另外一些加强，从而表现出多种颜色-
