简答题晶体光学试题.doc

1、 光波在均质体和非均质体中的传播特点有何不同?为什么?
参考答案：由于均质体的光学性质各个方向相同，而非均质体的光学性质随方向的不同而不同。因此，光波在均质体和非均质体中的传播特点是明显不同的，主要表现在以下几点：1) 光波在均质体中传播时，无论在任何方向振动，传播速度与折射率值不变。而光波在非均质体中传播时，传播速度和折射率值随振动方向的不同而发生改变；2) 光波入射均质体发生单折射现象，不发生双折射也不改变入射光的振动性质。入射光为自然光，折射光仍为自然光。入射光为偏光，折射光仍为偏光。因此，均质体只有一个折射率值。而光波入射非均质体，除特殊方向以外，会改变其振动特点，分解成为振动方向互相垂直、传播速度不同、折射率不等的两条偏振光，也就是说要发生双折射。因此，非均质体具有多个折射率值。
2、 观察二轴晶矿物多色性的明显程度应选择哪种切面?为什么?应如何测定Ng和Np的颜色?
参考答案：1) 观察二轴晶矿物多色性的明显程度应选择平行光轴面的切面。这种切面的光率体主轴分别为Ng和Np，因而具有最大的双折射率值，也就可以看到最明显的多色性变化；2）要测定这种切面上Ng和Np的颜色，可按以下步骤进行：a) 将待测的矿物颗粒置于视域中心，转动物台使其颜色最深(或最浅)，b) 加上上偏光镜(此时矿物颗粒应为消光)，并逆时针转动物台45o而使其处于45o位，此时代表最深(或最浅)颜色的光率体主轴分布在一、三象限，c) 观察加上石膏试板或云母试板后，矿物干涉色级序的升降变化。如果干涉色级序升高，则表明代表最深(或最浅)颜色的光率体主轴为Ng，反之则为Np。这样就可以确定Ng和Np的颜色。
3、 什么是闪突起？在你实习过的透明矿物中那些矿物具有闪突起现象？
参考答案：1）在单偏光镜下，转动载物台，非均质体矿物颗粒的边缘、糙面及突起高低发生明显改变的现象就是闪突起；2）在实习过的透明矿物中具有闪突起的矿物有方解石和白云母；3）它们闪突起变化规律分别为：对于方解石，当其两组解理的锐角等分线平行下偏光镜的振动方向时为正中突起，而当其两组解理的钝角等分线平行下偏光镜的振动方向时则为负低突起；对于白云母，当其一组极完全解理的解理缝平行下偏光镜的振动方向时为正中突起，而当其一组极完全解理的解理缝垂直下偏光镜的振动方向时则为正低突起。
4、 简述矿物系统鉴定的步骤、切面选择及主要的观察内容。
参考答案：
1）矿物的系统鉴定首先应该区分是均质体矿物还是非均质体矿物。对于均质体，其各个方向切面为全消光，且无干涉图。对于非均质体，仅垂直光轴切面全消光，其它则为四次消光，且有干涉图。然后再分别对均质体和非均质体加以鉴定。
对于均质体矿物只需在单偏光镜下观察矿物的晶形、解理、突起等级和颜色等特征；
对于非均质体矿物需要在以下四个方面进一步鉴定：a) 在单偏光下观察晶形、解理、突起等级、闪突起、颜色、多色性、测定解理夹角等。b) 在正交偏光镜下观察消光类型、双晶、延性符号及干涉色级序等。c) 选择一个垂直光轴的切面，在锥光镜下确定轴性测定光性符号。如为有色矿物，在单偏光镜下观察No或Nm的颜色。d) 选择一个平行光轴或平行光轴面的切面，在正交偏光镜下测定最高干涉色级序、最大双折率和消光角的大小。如为有色矿物，观察No、Ne或Ng、Np等颜色。写出多色性和吸收性公式。
系统测定光学性质后，查阅有关资料，定出矿物名称。
2）矿物的不同晶体光学性质的需要在不同定向切面上进行测定，对于多色性公式、吸收性公式、双折射率及消光角等特征，需要在平行光轴或光轴面的切面上测定、对于光性正负的确定需要在除平行光轴或光轴面的切面外的各种切面上进行、对于2V大小的测定则需要在垂直光轴的切面上进行。
垂直光轴切面特征：a) 有色矿物不显多色性、b) 全消光、c) 锥光下显示一轴晶或二轴晶垂直光轴切面干涉图；平行光轴或平行光轴面切面特征：a) 多色性最明显、b) 干涉级序最高、c) 锥光下显示平行光轴或光轴面切面干涉图；其它方向的切面特征介于上述两种切面之间。
3）主要的观察内容有：单偏光镜下包括矿物的晶态、解理、颜色及多色性、突起及闪突起等、正交偏光镜下包括干涉色级序、双晶类型、延性符号、双折射率大小、消光类型及消光角等、锥光镜下包括切面方向、轴性、光性及2V大小等。
5、 根据下表所列内容对比均质体光率体、一轴晶光率体和二轴晶光率体的特征。
参考答案如下表：
类 别
特 征
均质体光率体
一轴晶光率体
二轴晶光率体
形态特征
圆球体
旋转椭球体
三轴不等椭球体
主要切面
类型
圆
三个类型、五个切面
五个类型、九个切面
最大双折率
0
Ne -No或No-Ne
Ng-Np
主折射率
N
Ne、No
Ng、Nm、Np
光性判别
无光性
Ne > No 正光性；
Ne < No 负光性；
Bxa=Ng或Ng – Nm >Nm-Np 正光性；
Bxa=Np或Ng – Nm< Nm-Np 负光性；
光轴数目
无数根
一根
二根
与晶系关系
等轴晶系
三方、四方、
六方晶系
三斜、单斜、
斜方晶系

6、矿物的突起等级可分为哪几种？如何确定未知矿物的突起等级？
参考答案：1）突起是薄片中矿物颗粒看起来凸出或凹入的现象。它是由于矿物折射率与加拿大树胶折射率不同，光波通过两者之间界面而发生折射、全发射作用的结果；2）根据矿物折射率的高低，可将矿物的突起等级分为负高突起(折射率小于1.48)、负低突起(折射率为1.48—1.54)、正低突起(折射率为1.54—1.60)、正中突起(折射率为1.60—1.66)、正高突起(折射率为1.66—1.78)和正高突起(折射率大于1.78)等6种；3）要确定未知矿物的突起等级，首先可以根据提升镜筒时，贝克线的移动方向来确定所鉴定矿物的突起正负，然后再根据其边缘及糙面特征来确定其突起高低，最后是综合上述两方面的特征确定矿物的突起等级。当然也可以先确定突起等级，再确定突起正负。
在提升镜筒时，如果贝克线由树胶移向矿物，矿物为正突起，反之，则为负突起；
如果矿物颗粒的表面越光滑，边缘越不清楚，其突起就越低，反之，如果矿物颗粒的糙面越显著，边缘越宽，其突起就越高。