正交镜间晶体光学性质.ppt

第四章第四章 正交镜间的晶体光学性质正交镜间的晶体光学性质 1可编辑版主主 要要 内内 容容一、正交偏光镜的装置及光学特点一、正交偏光镜的装置及光学特点二、正交偏光镜间矿片的消光现象二、正交偏光镜间矿片的消光现象 及消光位及消光位三、正交偏光镜间矿片的干涉现象三、正交偏光镜间矿片的干涉现象四、干涉色及干涉色色谱表四、干涉色及干涉色色谱表五、补色法则及补色器五、补色法则及补色器六、正交偏光镜间主要光学性质的六、正交偏光镜间主要光学性质的 观察与测定方法观察与测定方法2可编辑版一、装置及光学特点一、装置及光学特点1 1、装置、装置n所谓正交偏光镜，就是除用所谓正交偏光镜，就是除用下偏光镜之外，再推入上偏光下偏光镜之外，再推入上偏光镜，而且使镜，而且使上、下偏光镜的振上、下偏光镜的振动方向互相垂直动方向互相垂直。3可编辑版2 2、光学特点、光学特点v在在正正交交镜镜间间不不放放矿矿片片时时，视视域域完完全全黑黑暗暗。因因为为PPPP垂垂直直AAAA，平平行行PPPP振振动动的的偏偏光光被被吸吸收收而而不不能能透透过过上偏光镜。上偏光镜。v如果在正交镜间载物台上放置如果在正交镜间载物台上放置矿片时，因矿物性质及切面方向矿片时，因矿物性质及切面方向不同，而显示不同光学现象。不同，而显示不同光学现象。4可编辑版二、正交镜间矿片的消光现象及消光位二、正交镜间矿片的消光现象及消光位消光现象：消光现象：指矿片在正交偏光指矿片在正交偏光镜间变黑暗的现象镜间变黑暗的现象。1 1、全消光、全消光 在载物台上放置均质体或非均在载物台上放置均质体或非均质体垂直光轴的矿片，不发生双折质体垂直光轴的矿片，不发生双折射，转动物台射，转动物台360360，矿片的消光，矿片的消光现象不改变，故称全消光。现象不改变，故称全消光。5可编辑版2 2、四次消光、四次消光n若在物台上放置非均质体若在物台上放置非均质体除垂直光轴以外的其他方向除垂直光轴以外的其他方向矿片，这类矿片光率体切面矿片，这类矿片光率体切面为椭圆切面。为椭圆切面。当椭圆半径分当椭圆半径分别平行别平行AAAA、PPPP时，则出现矿时，则出现矿片消光，转动片消光，转动360360，有，有四四次消光次消光。6可编辑版3 3、消光位、消光位n非均质体除垂直光轴以外的其他方向切面，在非均质体除垂直光轴以外的其他方向切面，在正交偏光镜间处于消光时的位置，称正交偏光镜间处于消光时的位置，称消光位消光位。n当矿片处在消光位时，其光率体椭圆半径必定当矿片处在消光位时，其光率体椭圆半径必定与与AA、PP平行。平行。由于上、下偏光镜振动方向是由于上、下偏光镜振动方向是已知的，常以目镜十字丝方向代表，所以已知的，常以目镜十字丝方向代表，所以可确定可确定此类晶体切片上光率体椭圆半径的方向。此类晶体切片上光率体椭圆半径的方向。7可编辑版色散影响色散影响n某些单斜或三斜晶系矿物，光率体色散较强，矿某些单斜或三斜晶系矿物，光率体色散较强，矿片上紫光光率体椭圆半径与红光的方位不同，所以片上紫光光率体椭圆半径与红光的方位不同，所以紫光与红光的消光位不一致紫光与红光的消光位不一致。n此类矿片在正交镜间，用白光照射时，转动载物此类矿片在正交镜间，用白光照射时，转动载物台时，不出现全黑位置。台时，不出现全黑位置。当紫光光率体椭圆半径与上、下偏光振动方向平行时，当紫光光率体椭圆半径与上、下偏光振动方向平行时，紫光消光而呈现暗褐红色紫光消光而呈现暗褐红色；当矿片上当矿片上红光消光时而呈现暗蓝紫色红光消光时而呈现暗蓝紫色。8可编辑版三、矿片的干涉现象三、矿片的干涉现象 下偏光透过矿片时，分解成下偏光透过矿片时，分解成K1、K2两种偏光，两种偏光，Nk1Nk2，所以，所以Vk1Vk2，K1、K2在通过矿片时必然在通过矿片时必然产生光程差产生光程差R。当当K1、K2透过矿片后，二者在空气中速度相等，所透过矿片后，二者在空气中速度相等，所以在它们到达上偏光镜之前，以在它们到达上偏光镜之前，R保持不变。当保持不变。当K1、K2到达上偏光镜后，再次发生双折射。到达上偏光镜后，再次发生双折射。K1 分解为分解为 K1和和K1 K2 分解为分解为 K2和和K2其中其中K1和和K2振动方向与振动方向与AA垂直，不能透出上偏光镜，垂直，不能透出上偏光镜，可以不考虑。而可以不考虑。而K1和和K2平行平行AA，可以透出上偏光镜。，可以透出上偏光镜。1 1、当非均质体除垂直光轴以外的其他方向、当非均质体除垂直光轴以外的其他方向切面上切面上光率体椭圆半径与光率体椭圆半径与AAAA、PPPP斜交时，斜交时，矿片不消光，将发生干涉作用矿片不消光，将发生干涉作用。9可编辑版10可编辑版K K1 1、K K2 2两种偏光特点如下：两种偏光特点如下：由同一束偏光经两次分解而成，其频率相同；由同一束偏光经两次分解而成，其频率相同；有固定光程差有固定光程差R(R(由由K K1 1、K K2 2继承的光程差继承的光程差)；在同一平面内振动在同一平面内振动(平行平行AA)AA)。K K1 1、K K2 2两种偏光具备了光波发生干涉作两种偏光具备了光波发生干涉作用的条件，必定发生干涉作用。用的条件，必定发生干涉作用。11可编辑版n干涉作用结果取决于光程差干涉作用结果取决于光程差R Rn如果光源为单色光，则：如果光源为单色光，则：a)a)当当R=2n/2R=2n/2时时，K K1 1、K K2 2振振动动方方向向相相反反，振幅相等，二者抵消变暗；振幅相等，二者抵消变暗；b)b)当当R=(2n+1)/2R=(2n+1)/2时时，K K1 1、K K2 2振振动动方方向向相相同同，二者叠加，亮度增加一倍二者叠加，亮度增加一倍(最亮最亮)；c)c)当当R R介介于于2n/22n/2和和(2n+1)(2n+1)/2/2之之间间时时，干干涉涉结果是：亮度介于黑暗和最亮之间。结果是：亮度介于黑暗和最亮之间。12可编辑版13可编辑版14可编辑版2、影响干涉的因素、影响干涉的因素(1)、干涉结果主要取决于光程差。、干涉结果主要取决于光程差。K1、K2通过矿片的光程分别为：通过矿片的光程分别为：R1=dNK1，R2=dNK2 （d为矿片的厚度）为矿片的厚度）光程差光程差R=dNK1dNK2=d（NK1NK2）=d N 因因此此，R与与矿矿片片厚厚度度和和双双折折率率均均呈呈正正比比关关系系。而而双双折折率率大大小小又又与与矿矿物物性性质质和和切切面面方方向向有有关关，所所以以，影影响响光光程程差差大大小的因素有：小的因素有：A、矿物性质；、矿物性质；B、矿物切面方向；、矿物切面方向；C、矿片厚度、矿片厚度15可编辑版(2)(2)、干涉的明亮程度还与、干涉的明亮程度还与K K1 1、K K2 2振幅大小有振幅大小有关，振幅越大亮度越强。关，振幅越大亮度越强。K K1 1、K K2 2的振幅大小取决于矿片上光率体的振幅大小取决于矿片上光率体椭圆半径与椭圆半径与AAAA、PPPP之间的夹角。之间的夹角。当当K K1 1、K K2 2和和AAAA、PPPP成成4545夹角时，夹角时，K K1 1、K K2 2振幅最大，矿片最明亮，这时的矿片位置称振幅最大，矿片最明亮，这时的矿片位置称4545位置位置。16可编辑版n在在偏光矢量分解图中，偏光矢量分解图中，OFOF代表代表K K1 1、K K2 2的振幅。的振幅。OFOFOBcossinOBcossin 当当4545时，时，OFOF为最大值，即为最大值，即 K K1 1、K K2 2的振幅最的振幅最大，矿片最亮。大，矿片最亮。17可编辑版四、干涉色和干涉色谱表四、干涉色和干涉色谱表1 1、干涉色及其成因、干涉色及其成因 沿石英平行沿石英平行Z轴方向，由薄至厚磨成楔轴方向，由薄至厚磨成楔形，称为形，称为石英楔石英楔。石英的最大双折率。石英的最大双折率NeNo0.009，是一常数。随着石英楔的厚度，是一常数。随着石英楔的厚度由薄到厚逐渐增加，光程差也增加。由薄到厚逐渐增加，光程差也增加。18可编辑版如果光源为如果光源为单色光单色光时，在正交镜间时，在正交镜间45位置插入石位置插入石英楔，英楔，视域内将逐渐出现明暗相间的干涉条带视域内将逐渐出现明暗相间的干涉条带。19可编辑版n 明暗条带间距取决于单色光的波长明暗条带间距取决于单色光的波长。红光的波。红光的波长最长，其明暗条带间距也最大，紫光的干涉条带长最长，其明暗条带间距也最大，紫光的干涉条带间距则最小。间距则最小。20可编辑版若若光光源源为为白白光光时时，除除R R0 0外外，任任何何一一光光程程差差都都不不可可能能同同时时等等于于各各个个单单色色光光半半波波长长的的偶偶数数倍倍，所所以以不不可能使七种单色光同时抵消而出现黑带。可能使七种单色光同时抵消而出现黑带。n某一定光程差，只可能相当或接近于部分单色光半波长的某一定光程差，只可能相当或接近于部分单色光半波长的偶数倍，使该部分单色光抵消或减弱；同时该光程差又可偶数倍，使该部分单色光抵消或减弱；同时该光程差又可能相当或接近于另一部分单色光半波长的奇数倍，使另一能相当或接近于另一部分单色光半波长的奇数倍，使另一部分单色光不同程度加强。部分单色光不同程度加强。n不同程度加强的单色光混合，构成与该光程差相应的混合不同程度加强的单色光混合，构成与该光程差相应的混合颜色，它是白光通过正交镜间矿片后，经过干涉作用形成颜色，它是白光通过正交镜间矿片后，经过干涉作用形成的，故称为的，故称为干涉色干涉色。n干涉色不是矿物本身的颜色，与单偏光镜下矿片显示的颜干涉色不是矿物本身的颜色，与单偏光镜下矿片显示的颜色不同。色不同。21可编辑版橄榄石（单偏光）橄榄石（单偏光）石英（单偏光）石英（单偏光）橄榄石（正交）橄榄石（正交）石英（正交）石英（正交）22可编辑版第一级序：第一级序：R约为约为0550nm。主要干涉色依次为暗灰、灰白、黄、橙、主要干涉色依次为暗灰、灰白、黄、橙、和紫红色。特征是具有暗灰、灰白色而无蓝、绿色。和紫红色。特征是具有暗灰、灰白色而无蓝、绿色。第二级序：第二级序：R为为5501100nm。主要干涉色依次为蓝、绿、黄橙、紫主要干涉色依次为蓝、绿、黄橙、紫红色。特征是色调浓而纯，比较鲜艳，干涉色条带间的界线较清楚。红色。特征是色调浓而纯，比较鲜艳，干涉色条带间的界线较清楚。第第三三级级序序：R为为11001650nm。依依次次出出现现的的干干涉涉色色为为蓝蓝、绿绿、黄黄、橙橙、红红色色，干干涉涉色色顺顺序序与与第第二二级级序序一一致致，但但色色调调较较第第二二级级序序浅浅，界界线线也也不不如如第二级序清楚。第二级序清楚。以上三个级序干涉色之末，均为以上三个级序干涉色之末，均为紫红或红色紫红或红色，它对光程差增减反应，它对光程差增减反应灵敏，称灵敏，称灵视色灵视色。2 2、干涉色级序及各级序的特征、干涉色级序及各级序的特征23可编辑版更高级序：更高级序：R2200nm，干涉色更浅、不纯，界线模糊干涉色更浅、不纯，界线模糊不清。不清。u当当R很大时，几乎接近所有各色光半波长的偶数倍，同时很大时，几乎接近所有各色光半波长的偶数倍，同时又接近于奇数倍。各色光都有不等量的出现，相互混杂，又接近于奇数倍。各色光都有不等量的出现，相互混杂，形成一种与珍珠表面相似的亮白色，称形成一种与珍珠表面相似的亮白色，称高级白色高级白色。与一级灰白的区别是加入试板后，高级白干涉色基本与一级灰白的区别是加入试板后，高级白干涉色基本不变化不变化。由于矿片厚度一般在。由于矿片厚度一般在0.03mm左右，所以若出现高左右，所以若出现高级白，则表明该矿物的双折率很大。级白，则表明该矿物的双折率很大。第四级序：第四级序：R为为16502200nm。依次为浅绿、粉红、浅。依次为浅绿、粉红、浅橙色，颜色较淡，以浅绿为主，界线模糊。橙色，颜色较淡，以浅绿为主，界线模糊。24可编辑版矿物性质矿物性质切面方向切面方向光程差光程差双双 折折 率率矿片厚度矿片厚度平行光轴或平行光轴或ApAp的切面，双折率最大，呈现的干涉的切面，双折率最大，呈现的干涉色最高；色最高；垂直光轴切面的双折率为垂直光轴切面的双折率为0 0，呈现全消光；，呈现全消光；其它方向切面的双折率递变于其它方向切面的双折率递变于0 0和最大之间，干和最大之间，干涉色级序变化于全黑和最高干涉色之间。涉色级序变化于全黑和最高干涉色之间。决定干涉色级序的因素：决定干涉色级序的因素：25可编辑版根据光程差根据光程差公式作成公式作成3 3、干涉色色谱表、干涉色色谱表干干涉涉色色色色谱谱表表是是表表示示干干涉涉色色级级序序、双双折折率率及矿片厚度之间关系的图表及矿片厚度之间关系的图表。26可编辑版在各光程差的位置上，填上相应的干涉色，即构成干涉色色谱表在各光程差的位置上，填上相应的干涉色，即构成干涉色色谱表 27可编辑版v在在R R、d d、N N三三者者之之间间，只只要要知知道道其其中中任任意意两两个个数据，应用色谱表既可求出第三个数据数据，应用色谱表既可求出第三个数据。例：例：石英的最大双折率为石英的最大双折率为0.0090.009，在正交镜间，的，在正交镜间，的最高干涉色为一级黄（最高干涉色为一级黄（R R约为约为350nm350nm），），根据色谱根据色谱表求矿片厚度。表求矿片厚度。例：例：白云母最高干涉色为二级红（白云母最高干涉色为二级红（R R约约1100nm1100nm），），矿片厚度矿片厚度0.03mm0.03mm，在表上求最大双折率。在表上求最大双折率。28可编辑版成因：成因：双折率色散双折率色散 在在讨讨论论干干涉涉色色成成因因时时，是是以以同同一一矿矿物物对对不不同同单单色色光光的的双双折折率率相相等等，光光程程差差相相同同为为基基础础的的。但但是是实实际际上上，同同一一矿矿物物对对不不同同波波长长的的单单色色光光的的双双折折率不完全相等率不完全相等，从而可能引起干涉色的变异。，从而可能引起干涉色的变异。4 4、异常干涉色、异常干涉色有些矿物呈现不同于色谱表上的有些矿物呈现不同于色谱表上的反常干涉色反常干涉色，称为异常干涉色。称为异常干涉色。29可编辑版例例：若若矿矿物物对对紫紫光光的的双双折折率率明明显显大大于于红红光光的的双双折折率率时时，呈呈现现“柏柏林林蓝蓝”异异常常干干涉涉色色（绿绿泥泥石石、黝黝帘帘石石）；相相反反，则呈现则呈现“锈褐色锈褐色”异常干涉色（符山石和绿泥石）。异常干涉色（符山石和绿泥石）。紫光红光紫光红光紫光红光紫光红光双折率：双折率：大多数矿物的双折率色散很小，不足以引起干涉色的大多数矿物的双折率色散很小，不足以引起干涉色的变异。但有少数矿物的双折率色散较大，不同波长单色变异。但有少数矿物的双折率色散较大，不同波长单色光的光程差相差较大，可能会出现异常干涉色。光的光程差相差较大，可能会出现异常干涉色。30可编辑版v另外有些矿物的颜色较浓，如黑云母等，其另外有些矿物的颜色较浓，如黑云母等，其干涉色常易干涉色常易受本身颜色的干扰或掩盖受本身颜色的干扰或掩盖，不易看清它们应有的干涉色。，不易看清它们应有的干涉色。有有极极少少数数矿矿物物，对对某某一一单单色色光光的的双双折折率率为为零零，而而对对其其余余各各单单色色光光的的双双折折率率不不等等，则则形形成成与与该该单单色色光光互互补补的的异异常常干干涉涉色色（如如黄黄长长石石，对对黄黄光光的的双双折折率率为为0 0，呈呈现现蓝蓝色色的的异异常常干涉色）。干涉色）。31可编辑版5 5、平行偏光镜间的干涉色、平行偏光镜间的干涉色平行偏光镜，即使平行偏光镜，即使上、下偏光镜的振动方向互相平行上、下偏光镜的振动方向互相平行。平行偏光镜间，载物台上不放置矿片时，视域明亮。平行偏光镜间，载物台上不放置矿片时，视域明亮。当当在在载载物物台台上上放放置置均均质质体体或或非非均均质质体体垂垂直直光光轴轴的的矿矿片片时时，视视域明亮。域明亮。当载物台上放置非均质体除垂直光轴以外的其它方向切片时，当载物台上放置非均质体除垂直光轴以外的其它方向切片时，如果椭圆半径之一与上、下偏光振动方向平行时，视域明亮；如果椭圆半径之一与上、下偏光振动方向平行时，视域明亮；如如果光率体椭圆半径与果光率体椭圆半径与AA、PP斜交时，也将发生干涉作用。干涉斜交时，也将发生干涉作用。干涉结果与正交镜间相反。结果与正交镜间相反。32可编辑版若用单色光照射：若用单色光照射：当当R R2n/22n/2时，透过上偏光镜的两偏光时，透过上偏光镜的两偏光振动方向相同，振幅相等，二者叠加，亮振动方向相同，振幅相等，二者叠加，亮度增加一倍度增加一倍(最亮最亮)；当当R=(2n+1)/2R=(2n+1)/2时，透过上偏光镜的两时，透过上偏光镜的两偏光振动方向相反，振幅相等，二者抵消偏光振动方向相反，振幅相等，二者抵消变暗。变暗。33可编辑版v薄片鉴定中，平行偏光镜间的观察较少。薄片鉴定中，平行偏光镜间的观察较少。一般可用于区一般可用于区分一级灰白与高级白干涉色分一级灰白与高级白干涉色。正交镜间的一级灰在平行。正交镜间的一级灰在平行偏光镜间则变为暗橙红色，而高级白仍为白色。偏光镜间则变为暗橙红色，而高级白仍为白色。v如果用白光照射时，在一定光程差时出现的干涉色是如果用白光照射时，在一定光程差时出现的干涉色是正交镜间所呈现干涉色的互补色正交镜间所呈现干涉色的互补色。例如例如R R为为550nm550nm时时，在正交镜间呈现一级紫红干涉色，而，在正交镜间呈现一级紫红干涉色，而在平行偏光镜间则呈现黄绿色干涉色。在平行偏光镜间则呈现黄绿色干涉色。34可编辑版五、补色法则及补色器五、补色法则及补色器1 1、补色法则、补色法则定义：定义：两个非均质体除垂直光轴以外的任意方向两个非均质体除垂直光轴以外的任意方向切面，在正交偏光镜间切面，在正交偏光镜间4545位置重叠位置重叠时，时，光波通光波通过这两个矿片后，过这两个矿片后，总光程差的增减法则总光程差的增减法则。总光程差的增减表现为总光程差的增减表现为干涉色级序的升降变化干涉色级序的升降变化。35可编辑版设设有有两两个个矿矿片片，一一个个矿矿片片的的光光率率体体椭椭圆圆切切面面长长短短半半径径为为N Ng1g1和和N Np1p1，光光波波通通过过它它产产生生的的光光程程差差为为R R1 1；另另一一个个矿矿片片为为N Ng2g2和和N Np2p2，光程差为，光程差为R R2 2。将两矿片在将两矿片在4545位置重叠时：位置重叠时：v如果两矿片的同名半径平行时，即如果两矿片的同名半径平行时，即N Ng1g1 N Ng2g2 、N Np1p1 N Np2p2，则光波通过两则光波通过两矿片后，总光程差矿片后，总光程差R RR R1 1R R2 2，表现为表现为干涉色级序升高（比两个矿片各自原来干涉色级序升高（比两个矿片各自原来的干涉色级序都高）。的干涉色级序都高）。36可编辑版异名半径平行时，即异名半径平行时，即N Ng1g1 N Np2p2、N Ng2g2NNp1p1，则光波通过两矿片后产生的，则光波通过两矿片后产生的总光程差总光程差R RRR1 1R R2 2，R R必定小于必定小于原来光程差较大的矿片，但不一定小原来光程差较大的矿片，但不一定小于原来光程差较小的矿片。于原来光程差较小的矿片。具体表现为干涉色级序降低（比具体表现为干涉色级序降低（比原来干涉色级序高的矿片降低，不一原来干涉色级序高的矿片降低，不一定比原来干涉色级序低的矿片降低）。定比原来干涉色级序低的矿片降低）。若若R R1 1R R2 2，则，则R R0 0，此时矿片，此时矿片消色消色而而变黑暗。变黑暗。37可编辑版补色法则的应用：补色法则的应用：在两个晶体切片中，如果有一矿片的光率体椭在两个晶体切片中，如果有一矿片的光率体椭圆半径名称及光程差为已知，当它们在正交镜间圆半径名称及光程差为已知，当它们在正交镜间4545位置重叠时，观察干涉色级序的升降变化，位置重叠时，观察干涉色级序的升降变化，根根据补色法则可以确定另一个矿片的光率体椭圆半径据补色法则可以确定另一个矿片的光率体椭圆半径名称及光程差名称及光程差。已知光率体椭圆半径名称和光程差的矿片，称已知光率体椭圆半径名称和光程差的矿片，称为补色器。为补色器。38可编辑版2 2、几种常用的补色器、几种常用的补色器石膏试板（标记为石膏试板（标记为或或IRIR）R R约为约为550nm550nm。在正交镜间。在正交镜间4545位置时呈现一级位置时呈现一级紫红干涉色紫红干涉色。试板（平行试板（平行N Ng gN Np p方向切下一块晶体薄片，磨光后方向切下一块晶体薄片，磨光后嵌在长方形的金属板圆孔内）上标明了嵌在长方形的金属板圆孔内）上标明了N Ng g和和N Np p的方向，的方向，N Np p与金属板长边平行，与金属板长边平行，N Ng g与短边平行。与短边平行。在矿片上加入石膏试板后，可使矿片的干涉色在矿片上加入石膏试板后，可使矿片的干涉色升高或降低一个级序。升高或降低一个级序。39可编辑版干涉色升高或降低一定要以石膏试板的一级紫红干涉色升高或降低一定要以石膏试板的一级紫红为标准为标准。例如例如，当矿片干涉色为一级灰（，当矿片干涉色为一级灰（R R约约150nm150nm），），加加入石膏试板以后，同名半径平行，总入石膏试板以后，同名半径平行，总R R为为700nm700nm，矿片干涉色升高为二级蓝绿；异名半径平行时总矿片干涉色升高为二级蓝绿；异名半径平行时总R R为为400nm400nm，干涉色级序降低，矿片干涉色由一级灰干涉色级序降低，矿片干涉色由一级灰变为一级黄。变为一级黄。40可编辑版v适用范围：适用范围：石膏试板适用于干涉色为二级黄以下石膏试板适用于干涉色为二级黄以下的矿片的矿片。原因：原因：如果矿片干涉色为二级黄，加入石膏试如果矿片干涉色为二级黄，加入石膏试板后，同名半径平行时，干涉色级序升为三级黄，板后，同名半径平行时，干涉色级序升为三级黄，异名半径平行时，则降为一级黄，由于一级黄与三异名半径平行时，则降为一级黄，由于一级黄与三级黄不易区别，难于确定干涉色级序的升降，也就级黄不易区别，难于确定干涉色级序的升降，也就不能确定矿片光率体的轴名。不能确定矿片光率体的轴名。矿片干涉色级序越高，石膏试板的效果就越低矿片干涉色级序越高，石膏试板的效果就越低。41可编辑版云母试板（标记为云母试板（标记为/4/4）R R约为约为147nm147nm，在正交镜间，在正交镜间4545位置时呈现一位置时呈现一级灰白干涉色级灰白干涉色，其上也标明了，其上也标明了N Ng g和和N Np p的方向。在矿的方向。在矿片上加入云母试板后，可使矿片的干涉色级序按片上加入云母试板后，可使矿片的干涉色级序按色谱表上的顺序升降一个色序。色谱表上的顺序升降一个色序。例如例如，某矿片干涉色为一级紫红，加入云母试板，某矿片干涉色为一级紫红，加入云母试板后，同名半径平行则升高为二级蓝，异名半径平后，同名半径平行则升高为二级蓝，异名半径平行则降为一级橙黄。行则降为一级橙黄。42可编辑版适用范围：适用范围：云母试板比较适用于干涉色较高的云母试板比较适用于干涉色较高的矿片（矿片（一、二、三级一、二、三级）。但当矿片干涉色相当高）。但当矿片干涉色相当高时，加入云母试板，高级干涉色只是少许改变光时，加入云母试板，高级干涉色只是少许改变光程差，干涉色几乎没有显著的变化，这种情况下，程差，干涉色几乎没有显著的变化，这种情况下，云母试板的作用不大。云母试板的作用不大。判断干涉色升降标准：判断干涉色升降标准：当使用云母试板时，云当使用云母试板时，云母试板的光程差一般都是小于矿片的光程差，因母试板的光程差一般都是小于矿片的光程差，因此干涉色升高或降低是对矿片的干涉色而言的。此干涉色升高或降低是对矿片的干涉色而言的。43可编辑版石英楔石英楔 R R约为约为0 01680nm1680nm，在正交镜间，在正交镜间4545位置，由位置，由薄到厚推入石英楔时，能依次产生一至三级的干薄到厚推入石英楔时，能依次产生一至三级的干涉色。涉色。在矿片上推入石英楔时，若同名半径平行，在矿片上推入石英楔时，若同名半径平行，使矿片干涉色逐渐升高；异名半径平行时，使矿使矿片干涉色逐渐升高；异名半径平行时，使矿片的干涉色逐渐降低；当推到总片的干涉色逐渐降低；当推到总R R为为0 0时，矿片消时，矿片消色而出现黑暗，由此可测出矿片的干涉色级序。色而出现黑暗，由此可测出矿片的干涉色级序。44可编辑版六、正交镜间主要光学性质的观察测定六、正交镜间主要光学性质的观察测定1 1、非均质体矿片上光率体椭圆半径方向及名称的测定、非均质体矿片上光率体椭圆半径方向及名称的测定将将待待测测矿矿片片置置于于视视域域中中心心，旋旋转转载载物物台台至至消消光光位位，此此时时矿片上光率体椭圆半径方向必定与矿片上光率体椭圆半径方向必定与AAAA、PPPP平行。平行。旋转载物台旋转载物台4545，矿片干涉色最亮。，矿片干涉色最亮。45可编辑版测出的光率体椭圆切面的半径名称，决定于它们的切面方向测出的光率体椭圆切面的半径名称，决定于它们的切面方向。若切面。若切面为主轴面，则其半径名称为光学主轴；否则，半径名称为：一轴晶是为主轴面，则其半径名称为光学主轴；否则，半径名称为：一轴晶是Ne和和No，二轴晶是，二轴晶是Ng和和Np。从试板孔插入合适试板，观察干涉色级序的升降变化。由从试板孔插入合适试板，观察干涉色级序的升降变化。由于试板上光率体椭圆半径的名称及方向是已知的，因此可根于试板上光率体椭圆半径的名称及方向是已知的，因此可根据补色法则确定矿片上光率体椭圆半径名称及方向。据补色法则确定矿片上光率体椭圆半径名称及方向。46可编辑版2 2、矿片干涉色级序的观察与测定、矿片干涉色级序的观察与测定必须选择干涉色最高的切面必须选择干涉色最高的切面通常采用统计方法，多测定几个颗粒，取其中的最高干涉色。通常采用统计方法，多测定几个颗粒，取其中的最高干涉色。精确测定时，必须选择平行光轴或光轴面的切面。精确测定时，必须选择平行光轴或光轴面的切面。目估法目估法 各各级级干干涉涉色色都都具具有有一一定定的的特特点点，熟熟悉悉各各级级干干涉涉色色的的特特点点后后，凭凭经经验验就就可可以以认认识识干干涉涉色色级级序。这种方法序。这种方法最快而又简单最快而又简单。47可编辑版楔形边法楔形边法 薄薄片片中中许许多多碎碎屑屑矿矿物物的的边边缘缘成成楔楔形形，边边缘缘薄薄，向向中中部部逐逐渐渐加加厚厚，因因而而边边缘缘的的干干涉涉色色级级序序较较低低，向向中中部部逐逐渐渐升升高高而而形形成成细细小小干干涉涉色色圈圈。若若色色圈圈中中出出现现n n个个红红色色圈圈，则则矿矿片片干干涉涉色色为为（n n1 1）级）级。48可编辑版利用石英楔测定利用石英楔测定将选定的矿片置于视域中心，将选定的矿片置于视域中心，转动载物台至消光位转动载物台至消光位。再转载物台再转载物台4545，矿片干涉色最亮。，矿片干涉色最亮。从试板孔缓慢推入石英楔从试板孔缓慢推入石英楔，观察矿片干涉色的变化，可，观察矿片干涉色的变化，可能出现下列两种情况：能出现下列两种情况：A A、随着石英楔的推入，随着石英楔的推入，矿片干涉色级序逐渐升高矿片干涉色级序逐渐升高，表明，表明石英楔与矿片上光率体椭圆切面的石英楔与矿片上光率体椭圆切面的同名半径平行，不可能同名半径平行，不可能出现消色位出现消色位，必须转动载物台，必须转动载物台9090，使二者异名半径平行，使二者异名半径平行，再进行测定。再进行测定。49可编辑版B B、随着石英楔的推入，矿片的干涉色级序逐渐降低，说随着石英楔的推入，矿片的干涉色级序逐渐降低，说明石英楔与矿片上光率体椭圆切面异名半径平行。明石英楔与矿片上光率体椭圆切面异名半径平行。当石英楔推入到与矿片光程差相等时，矿片当石英楔推入到与矿片光程差相等时，矿片消色而黑消色而黑暗暗。再慢慢抽出石英楔，矿片干涉色又逐渐升高，。再慢慢抽出石英楔，矿片干涉色又逐渐升高，在抽出在抽出石英楔的过程中，注意观察矿片干涉色的变化，如果其间石英楔的过程中，注意观察矿片干涉色的变化，如果其间经过经过n n次红色次红色，则矿片的干涉色为，则矿片的干涉色为（n n1 1）级级。高级白干涉色的鉴别方法高级白干涉色的鉴别方法 将将矿矿片片置置于于视视域域中中心心，转转动动载载物物台台使使矿矿片片至至4545位位置置，加加入入石石膏膏试试板板或或云云母母试试板板后后，矿矿片干涉色不变。片干涉色不变。50可编辑版3 3、双折率的测定（最大双折率）、双折率的测定（最大双折率）根根据据光光程程差差公公式式R R=dNdN，测测出出R R及及d d后后，即即能确定双折率值。能确定双折率值。RR的测定方法：的测定方法：测定最高干涉色级序后，在色测定最高干涉色级序后，在色谱表上求出相应的光程差。由于色谱表上每一谱表上求出相应的光程差。由于色谱表上每一种干涉色都占有一定的宽度，所以求出的种干涉色都占有一定的宽度，所以求出的R R误差误差在在202040nm40nm。51可编辑版矿片厚度矿片厚度d的测定方法的测定方法 一一般般为为0.03mm0.03mm。如如果果要要求求精精度度较较高高，d d可可利利用用已知双折率的矿物测定已知双折率的矿物测定，如石英和长石。，如石英和长石。石英的最大双折率为石英的最大双折率为0.0090.009，在薄片中选一个，在薄片中选一个平行光轴切面（一级灰白至浅黄），根据干涉色平行光轴切面（一级灰白至浅黄），根据干涉色级序在色谱表上求出级序在色谱表上求出R R，从而求出，从而求出d d。求出双折率求出双折率 根据所测定的根据所测定的R R和和d d，在干涉色色谱表上查，在干涉色色谱表上查双折率；或根据公式双折率；或根据公式R=dNR=dN计算。计算。52可编辑版4 4、消光类型及消光角的测定、消光类型及消光角的测定消光类型：消光类型：是指矿片在消光位时，矿片的解理是指矿片在消光位时，矿片的解理缝、双晶缝、晶面迹线等与目镜十字丝（缝、双晶缝、晶面迹线等与目镜十字丝（AA、PP方向）的相互关系。方向）的相互关系。A A、平平行行消消光光：是是指指矿矿片片处处于于消消光光位位时时，其其解解理理缝缝、双双晶晶缝缝或或晶晶棱棱等等和和目目镜镜十十字字丝丝之之一一平平行行，也也即即矿矿片片上上的的光光率率体体椭椭圆圆半半径径之之一一与与解解理理缝缝、晶晶棱棱或或双双晶晶缝缝等平行。等平行。53可编辑版B B、对称消光：、对称消光：矿片在消光位时，目镜十字丝是两矿片在消光位时，目镜十字丝是两组解理缝或两个晶面迹线夹角的平分线，即矿片组解理缝或两个晶面迹线夹角的平分线，即矿片上光率体椭圆半径是两组解理缝或两个晶面迹线上光率体椭圆半径是两组解理缝或两个晶面迹线夹角的平分线。夹角的平分线。54可编辑版C C、斜消光：、斜消光：矿片在消光位矿片在消光位时，矿片上的解理缝、双时，矿片上的解理缝、双晶缝或晶面迹线等与目镜晶缝或晶面迹线等与目镜十字丝斜交。十字丝斜交。此时，光率体椭圆半此时，光率体椭圆半径与解理缝、双晶缝或晶径与解理缝、双晶缝或晶面迹线之间的夹角称面迹线之间的夹角称消光消光角角，也就是目镜十字丝与，也就是目镜十字丝与解理缝、双晶缝或晶面迹解理缝、双晶缝或晶面迹线之间的夹角。线之间的夹角。55可编辑版各晶系矿物的消光类型各晶系矿物的消光类型矿片的消光类型矿片的消光类型取决于矿物的光性方位及切面方向取决于矿物的光性方位及切面方向。中级晶族：中级晶族：以平行和对称消光为主，斜消光切面少见。以平行和对称消光为主，斜消光切面少见。斜方晶系：斜方晶系：大多为平行或对称消光，也可能为斜消光。大多为平行或对称消光，也可能为斜消光。单斜晶系：单斜晶系：不同切面消光类型不同，大多斜消光，在特殊不同切面消光类型不同，大多斜消光，在特殊方位的切面中也有对称和平行消光。（方位的切面中也有对称和平行消光。（P61P61，图图6666）三斜晶系：三斜晶系：此晶系晶体的绝大多数切面是斜消光。此晶系晶体的绝大多数切面是斜消光。56可编辑版消光角的测定消光角的测定中中级级晶晶族族和和斜斜方方晶晶系系矿矿物物的的斜斜消消光光切切面面不不多多见见，无无鉴鉴定定意意义义，一一般不测。般不测。消消光光角角随随着着切切片片方方位位不不同同而而变变化化，所所以以要要取取得得有有鉴鉴定定意意义义的的消消光光角，必须在角，必须在定向切片定向切片中进行。中进行。v单单斜斜晶晶系系：最最大大消消光光角角常常在在光光轴轴面面上上，往往往往与与（010）面面平平行行，所所以以测测定定消消光光角角时时，一一般般选选择择具具有有最最高高干干涉涉色色，且且具具有有一一组组解解理理的的切面。切面。v三三斜斜晶晶系系：一一般般选选择择某某些些特特殊殊方方向向切切面面来来测测定定消消光光角角。如如斜斜长长石石选选择择垂垂直直（010）的的切切面面或或选选择择同同时时垂垂直直（010）和和（001）的的切切面面来测定消光角。来测定消光角。57可编辑版测定的方法和步骤：测定的方法和步骤：根根据据上上述述原原则则，选选择择符符合要求的定向切面。合要求的定向切面。将选定的晶体颗粒置于将选定的晶体颗粒置于视域中心，并使其解理缝、视域中心，并使其解理缝、双晶缝或晶面迹线与目镜十双晶缝或晶面迹线与目镜十字丝的纵丝平行。记录载物字丝的纵丝平行。记录载物台上的刻度数。台上的刻度数。58可编辑版顺时针顺时针旋转载物台使晶体处旋转载物台使晶体处于消光位，此时矿片上的光率于消光位，此时矿片上的光率体椭圆半径与目镜十字丝一致。体椭圆半径与目镜十字丝一致。再记下载物台上读数，两次读再记下载物台上读数，两次读数之差为该晶体切面的消光角。数之差为该晶体切面的消光角。v它只代表矿片上光率体椭圆它只代表矿片上光率体椭圆半径之一与解理缝或双晶缝等半径之一与解理缝或双晶缝等之间的夹角，之间的夹角，还需要进一步确还需要进一步确定该半径的名称定该半径的名称。59可编辑版再顺时针旋转载物台再顺时针旋转载物台4545，此时，待测的光率体半径已，此时，待测的光率体半径已转到一、三象限的转到一、三象限的4545位置。位置。插入合适的试板，观察干涉色的升降，根据补色法则插入合适的试板，观察干涉色的升降，根据补色法则定出此轴的名称。定出此轴的名称。如果所测切面是平行光轴的主切面，则长短半径分别为如果所测切面是平行光轴的主切面，则长短半径分别为Ng和和Np；如果所测半径不是主轴面，则分别为；如果所测半径不是主轴面，则分别为Ng和和Np。60可编辑版110根据解理缝、双晶缝的性质，确定它们所代表的根据解理缝、双晶缝的性质，确定它们所代表的结晶方向。结晶方向。例如单斜辉石或单斜角闪石具例如单斜辉石或单斜角闪石具110解理，平行解理，平行Z晶轴切面上晶轴切面上的解理缝方向就代表的解理缝方向就代表Z晶轴方向。如果在普通角闪石晶轴方向。如果在普通角闪石平行（平行（010）切面切面（平行光轴面）上，测定的解理缝与光率体椭圆长半径的夹（平行光轴面）上，测定的解理缝与光率体椭圆长半径的夹角为角为30，则记录方式为：，则记录方式为：Ng Z30。61可编辑版斜长石（三斜晶系）垂直斜长石（三斜晶系）垂直（010）切面上，平行（）切面上，平行（010）的）的解理缝、双晶缝不代表结晶轴的解理缝、双晶缝不代表结晶轴的方向，只能代表（方向，只能代表（010）晶面，）晶面，因此在垂直（因此在垂直（010）切面上，测）切面上，测定的短半径与双晶缝之间的夹角定的短半径与双晶缝之间的夹角为为25时，记录方式为：时，记录方式为：Np（010）25。v消光角一般是以结晶轴或晶面消光角一般是以结晶轴或晶面符号与光率体椭圆半径之间的夹符号与光率体椭圆半径之间的夹角表示。角表示。62可编辑版5 5、晶体延性符号的测定、晶体延性符号的测定延延性性：晶晶体体在在形形态态上上具具有有沿沿某某一一方方向向延延长长的的特特性性。通通常常此方向与晶体的某一结晶轴平行或近于平行。此方向与晶体的某一结晶轴平行或近于平行。晶体的延性符号有两种：晶体的延性符号有两种：当晶体延长方向与光率体椭圆长半径当晶体