矿物的反射率.doc

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1、第二章矿物的反射率第一节概述一、反射率的基本概念金属矿物的反射率如同透明矿物的折射率一样，是鉴定这些矿物最重要的光学数据。所谓反射率(Reflectance)，系指在矿相显微镜下垂直入射光经矿物光面反射后的反射光强(Ir)与原入射光(Ii)的比率(R)而言，即：R＝×100％由Fresnel公式可以推导出透明矿物的反射率公式为：R＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）式中R为矿物的折射率，n1为传播光波之介质(如空气、浸油等)的射折率。当介质为空气时，透明矿物的反射率则为：R＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2）对了金属不透明矿物，

2、由于其折射率为复数折射率N′，在第一章第一节中已经谈到N′为N-iK(N系复数部分，K为吸收系数，i为)，以此代入(1)，则得出不透明矿物的反射率公式：　　　R=　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（3）当介质为空气时，(3)式则为：　　R=　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（4）(4)为了讨论矿物某些光学常数之间的关系特列表2-l。　　　　　　表2-1　　　　某些矿物的光学常数表　　　　　　光学数　　　常数　据　矿　　物吸收系数K折射率N空气中反射率（%）（n1=1）浸油中反射率（%）（n1=1.515）富镁铬铁矿0.24192.1614.003.5

3、0石　　墨0.25651.1621.502.055.0023.000.7211.42纯闪锌矿0.02382.3816.644.94铁闪锌矿0.42092.36917.85.94硫汞锑矿0.48813.0034.7011.85硫砷铅矿1.75062.8036.0021.75毒　　砂2.39991.507549.9138.67红砷镍矿2.5751.677551.0039.57由公式(3)、(4)和表2-1内矿物在空气中的反射率及在浸油中的反射率对比可知，在油浸镜头下矿物的反射率低于在干镜头下矿物的反射率。而且是反射率大的矿物(如表2-1中的红砷镍矿和毒砂)降低得少，

4、反射率小的矿物(如表2-1中的富镁铬铁矿和石墨)降低得多。由(4)式可以制出以下R、K、N关系曲线（图2-1）。由图2-1可以直接由K、N值交会投点，得出反射率R的大致数值。如表2-1中的石墨之较大的主反射率Rg，由Kg为1.162，Ng为2.05在图2-1很快可得出大致为23％。由图2-1还可以得知：1.当矿物的吸收系数甚小时(如K＜0.5)，矿物的反射率R主要取决于折射率N。.在图2-1中这种情况R曲线几乎全为近于直立的线，即K值的大小对R关系不大。如表2-1中K值小于0.5的硫汞锑矿、纯闪锌矿，富镁铬铁矿和石墨(Kp)，其反射率依次为34.70%、16.6

5、4％、14％和5％的次序主要由折射率N(这四个矿物的折射率N依次为3.00、2.38、2.16和1.50)的次序所决定。而吸收系数K(这四个矿物的吸收系数K依次为0.4881、0.0238、0.2419和0.2565)的次序对反射率影响不大。2.当矿物的吸收系数甚大时(如K＞2)，矿物的反射率R则主要取决于吸收系数K。在图2-l中此时及曲线多为近于水平的线，即N值大小对R的关系不大。在这种情况下不管N值大小如何，R值一律大于38％。表2-1中红砷镍矿(K为2.575)和毒砂(K为2.399)虽然N值(1.6775和1.5075)明显地小于硫汞锑矿和硫砷铅矿(N为

6、3.0和2.8)，但反射率在40％以上(R为51％和49.91％)，而且显著地大于N值较高的硫汞锑矿和硫砷铅矿(R为34.7％和36％)。3.当矿物的吸收系数介于0.5和2.0之间时，折射率和吸收系数对于反射率差不多同等重要，如图2-1所示，此时R曲线多为具有一定斜率的斜线，故N、K值都对R影响甚大（如表2-1中的硫砷铅矿和石墨高主反射率)。4.单以吸收系数而言，当K值大于l时，R值必大于l6％；K值大于1.5时，R值必大于30%；K值大于2.0时，R值必大于38％；K值大于2.5时，R值必大于46％；K值大于3.0时，R值必大于52％；K值大于3.5时，R值必

7、大于58％。5.单以折射率而言，当N值大于1.5时，R值必大于4％；N值大于2.0时，R值必大于11％；N值大于2.5时，R值必大于18％；N值大于3.0时，R值必大于24％；N值大于3.5时，R值必大于30％；N值大于4.0时，R值必大于35％；N值大于4.5时，R值必太于40%；N值大于5.0时，R值必大于44％；N值大于5.5时，R值必大于48％；N值大于6.0时，R值必大于51%。以上讨论均对白光的反射率而言。事实上，矿物的反射率随入射光的光波长度而变化。如自然金、金银矿和自然银都是在不同波长单色光下测定的反射率数值有较大的变化(表2-2)。国际矿物学协

8、会矿相学委员会(IMA／