锥光镜下晶体光学性质详解演示文稿

锥光镜下晶体光学性质详解演示文稿第一页，共六十页。1优选锥光镜下晶体光学性质第二页，共六十页。2与平行偏光束的区别：平行光束基本是沿同一方向垂直射入矿片，而在锥形偏光束中，除中央一条光波垂直射入矿片之外，其余光波都是倾斜射入矿片，而且愈外倾斜角愈大，在矿片中经历的距离愈外愈长。第三页，共六十页。3当锥形偏光束射入非均质体矿片时，与不同方向入射光波垂直的光率体椭圆切面不同，光波通过矿片到达上偏光镜时所发生的消光和干涉效应也不完全相同。

这种在锥光镜下，各个不同方向入射的偏光通过晶体到达上偏光镜所产生的消光和干涉效应综合起来便构成一种特殊的图像，称为干涉图。第四页，共六十页。4高倍物镜的作用：接纳较大范围的倾斜入射光波。物镜的放大倍数越大，光孔角越大，工作距离越短，可接纳的倾斜光束越多，干涉图越完整而且清楚。第五页，共六十页。5干涉图成像位置在物镜的后焦点平面上而不是在矿片平面上，因此去掉目镜可直接见到物镜后焦点平面上的干涉图实像，图形小而清晰。若不去目镜，须加勃氏镜，与目镜构成望远镜式的放大系统，可见一放大而模糊的干涉图。为什么必须去掉目镜或加入勃氏镜？第六页，共六十页。6锥光镜下观察，必须严格校正中心。均质体矿物的各向同性，对任何方向入射光都不发生双折射，正交镜间全消光，锥光镜下不显示干涉图。非均质体各向异性，能形成干涉图，其干涉图的特点随矿物的轴性和切面方向而异。注意第七页，共六十页。7二、一轴晶干涉图1、垂直光轴切面的干涉图⑴图像特点：由一个黑十字和同心圆干涉色圈组成。转动载物台360°不变化。两黑带分别平行AA、PP，交点为光轴出露点，黑带由中心向外变宽。色圈以黑十字交点为中心，成同心环状，越向外干涉色级序越高，色圈越密。PPAA第八页，共六十页。8矿物的双折率越大、矿片越厚，干涉色圈越多；反之则越少，甚至在四个象限内仅见一级灰干涉色。第九页，共六十页。9⑵成因根据光率体的特点可知，垂直每条斜交入射光线，都可作一个椭圆切面，因入射光方向不同，故每个椭圆切面的半径长短和方向也不同。第十页，共六十页。10要了解锥光镜下产生的消光和干涉情况，必须了解在锥光中垂直每个入射光的光率体椭圆半径在晶体切面平面上的分布。这种分布方位图，称为波向图。即表示光波振动方向的图解。一轴晶波向图的做法：①星射球面投影在光率体外套一圆球体，中心重合，将垂直各方向入射光的光率体椭圆切面半径投影到球面上。

球面上经线和纬线交点代表入射光在球面上的出露点，经线切线方向代表Ne′和Ne的投影方向；纬线切线方向代表No投影方向。星射球面投影第十一页，共六十页。11②将球面投影用正射投影方法投影到平面上得到波向图一轴晶垂直光轴切面的波向图一轴晶垂直光轴切面的波向图特点：中心为光轴出露点；同心圆与放射线交点代表入射光在矿片平面上的出露点；放射线方向代表Ne′方向；同心圆切线方向代表No方向。第十二页，共六十页。12黑十字的成因黑十字成因东西、南北向上的光率体椭圆半径与AA、PP平行或近于平行，在正交镜间消光或近于消光而形成黑十字。而在四个象限内，光率体椭圆半径与AA、PP斜交，发生干涉作用，若光源为白色，则产生干涉色。为什么中间窄、边缘宽？第十三页，共六十页。13干涉色圈成因由中央向外，入射光与光轴夹角愈来愈大，双折率逐渐增加，光波在晶体中经历的距离也越来越大，因此R也逐渐增大，干涉色级序亦随之增加。锥形光束中与光轴夹角相等的各入射光，在矿片平面上的出露点是以光轴出露点为中心的同心圆，它们产生的R相等，干涉色相同，形成同心圆状干涉色圈，且愈向外，干涉色级序愈高，色圈越密。第十四页，共六十页。14由于光率体椭圆半径呈放射状对称分布，故转动载物台时，总是东西、南北向上的光率体椭圆半径与PP、AA平行而消光，其余方向上的椭圆半径与PP、AA斜交，因干涉形成干涉色。转动物台360°干涉图不变化转到物台360°干涉图不变的成因第十五页，共六十页。15⑶应用A、确定轴性和切面方向：凡具有上述干涉图特点的切面即为一轴晶垂直光轴的切面。在正交镜下，该切面全消光。B、测定光性符号第十六页，共六十页。16当干涉色圈较少或四个象限内只具有一级灰干涉色时，用石膏试板较方便。也可用云母试板，加入试板后，黑十字变为一级灰，一、三象限由一级灰升高为一级橙黄，二、四象限由一级灰因消色变为黑色，则为正光性。第十七页，共六十页。17★石英垂直光轴切面的光性确定第十八页，共六十页。18当色圈较多时，用石英楔或云母试板较方便。加入石英楔，若一、三象限内的色圈由边缘向中心连续移动，二、四象限内的色圈由中心向边缘连续移动，则为正光性；反之为负光性。第十九页，共六十页。19若加云母试板，黑十字变为一级灰，若一、三象限内每个干涉色圈都升高一个色序；而二、四象限内的每个色圈都降低一个色序，则为正光性。反之为负光性。PPAA第二十页，共六十页。20★方解石垂直光轴切面的光性确定第二十一页，共六十页。212、斜交光轴切面的干涉图⑴图像特点：光轴是倾斜的，黑十字交点不在视域中心，出现不完整的黑十字和干涉色圈。当光轴与薄片法线的夹角不大时，黑十字交点虽不在视域中心，但仍在视域内。转动物台时，黑十字交点绕视域中心作圆周运动，黑臂作上下、左右平行移动，干涉色圈随黑十字交点移动。

光轴倾角不大第二十二页，共六十页。22当光轴倾角较大时，黑十字交点落在视域外，视域中只见一根黑臂及部分干涉色圈。转动物台，黑臂作上下、左右平行移动，并交替出现在视域内，干涉色圈也随之移动。

光轴倾角较大第二十三页，共六十页。23当光轴倾角很大时，黑十字较宽大。转动物台，黑臂呈弯曲状扫过视域。这种切面的干涉图与二轴晶干涉图不易区分，故不能判断轴性。

光轴倾角很大第二十四页，共六十页。24⑵应用A、当光轴倾角不是很大时，可以确定轴性及切面方向。

B、测定光性符号：当黑十字交点在视域内时，测定方法与垂直光轴切面干涉图的测定方法相同。如果光轴出露点在视域之外时，要测定光性符号，首先要确定视域属于哪一象限。光轴倾角不大光轴倾角较大第二十五页，共六十页。25

当视域内只见一横臂时，顺时针旋转载物台，据黑带移动方向判断黑十字交点在视域外的位置。从而可以确定视域属于黑十字的哪一个象限。然后按垂直光轴切面干涉图的方法测定光性符号。4转动载物台时，斜交光轴切面干涉图中黑带的移动规律第二十六页，共六十页。26一轴晶斜交光轴切面干涉图上光性符号的测定第二十七页，共六十页。27一轴晶斜交光轴切面干涉图加入试板后的变化情况仅见一级灰干涉色加入石膏试板干涉色圈较多加入云母试板第二十八页，共六十页。283、平行光轴切面的干涉图⑴图像特点：当光轴与AA、PP方向之一平行时，干涉图为一模糊粗大黑十字。稍转动物台（12～15°），黑十字从中心分裂成一对双曲线，并迅速沿光轴方向退出视域。因变化迅速，故称为瞬变干涉图或闪图。第二十九页，共六十页。29当光轴方向与AA、PP成45°夹角时，视域最亮。若矿物双折率较大，则出现对称的弧形干涉色带。在光轴方向上，干涉色级序由中心向两边逐渐降低；在垂直光轴方向上，干涉色级序由中心向两边逐渐升高。如果矿物的双折率较低，整个视域为一级灰白干涉色。第三十页，共六十页。30⑵成因当光轴与AA、PP之一平行时，波向图上大部分光率体椭圆半径与AA、PP平行或近平行，在正交镜间消光或近消光，形成粗大黑十字。稍转物台，中央光率体半径大都首先与AA、PP斜交而变亮，黑十字迅速从中心分裂，继续转物台，当所有光率体椭圆半径均与AA、PP斜交时，视域全部明亮，出现干涉色。第三十一页，共六十页。31正光性垂直光轴方向上，自中心向两边双折率不变，厚度愈外愈大，故干涉色愈外愈高。平行光轴方向上，双折率愈外愈低，因薄片厚度不大，视域较小，矿片厚度的加大不足以抵消双折率减小的影响，故干涉色愈外愈低。当光轴与AA、PP成45°时：第三十二页，共六十页。32⑶应用A、因与二轴晶平行Ap切面的干涉图很难区分，故不能用来确定轴性。当轴性已知时，可确定切面方向。此切面上可以测出最大双折率和最高干涉色。B、当轴性已知时，可测定光性符号。测定方法和步骤：①确定光轴方向。转动载物台，黑十字退出视域的方向或干涉色级序由中心向两边逐渐降低的方向。②使光轴与AA、PP成45°。③插入试板，观察整个视域干涉色升降变化，确定光性正负。第三十三页，共六十页。33一轴晶平行光轴切面干涉图中光性符号的测定第三十四页，共六十页。341、垂直Bxa切面的干涉图⑴图像特点当光轴面与上、下偏光振动方向之一平行时，干涉图由一个黑十字及“∞”字形干涉色圈组成。三、二轴晶干涉图第三十五页，共六十页。35★二轴晶垂直Bxa切面干涉图的特征及其光率体椭圆半径的分布第三十六页，共六十页。36转动物台，黑十字从中心分裂成两弯曲黑带。当Ap与AA、PP成45°时，两黑带顶点最远，顶点为光轴出露点并凸向Bxa出露点。顶点间距与“2V”成正比，连线为Ap迹线，通过Bxa出露点，垂直光轴面迹线方向为Nm方向。在转动物台过程中，干涉色圈形状不变，但随着光轴出露点移动。第三十七页，共六十页。37A、黑十字及弯曲黑带的成因：⑵成因第三十八页，共六十页。38B、干涉色圈的成因由两光轴出露点向外，随入射光与光轴夹角的加大，其双折率和经历的路程都逐渐加大，R增加速度较快。在光轴与Bxa之间，随着入射光与光轴夹角的加大，其双折率增大，但经历的路程减小，R增加速度较慢，而且到达Bxa光程差不再增加。ABCD第三十九页，共六十页。39当2V较大时，垂直Bxa切面干涉图与垂直Bxo切面干涉图不易区分，不宜用于测定光性符号。当Bxa＝Ng，Bxo＝Np时，为正光性；当Bxa＝Np，Bxo＝Ng时，为负光性。因此，测定二轴晶的光性正负，实际上就是测定Bxa＝Ng还是Np。⑶应用A、确定轴性及切面方向B、测定光轴角大小(略）C、测定光性符号（2V小于80°）第四十页，共六十页。40ABCDABCD在垂直Bxa切面的干涉图中，当Ap与AA、PP成45°时，在光轴面迹线上，弯曲黑臂顶点内外的光率体椭圆长短半径的分布方位，因光性正负而不同。Nm第四十一页，共六十页。41无论光性正负,在两黑带顶点间，与Ap迹线一致的是Bxo投影方向；在顶点之外，与Ap迹线一致的是Bxa投影方向；垂直Ap迹线方向，黑带顶点内外都是Nm方向。Bxa、Bxo及Nm的方位确定后，加入试板，根据黑臂顶点内外干涉色级序的升降变化，确定Bxa是Ng还是Np，从而确定光性正负。第四十二页，共六十页。42当干涉图中弯曲黑臂以外仅见一级灰干涉色时，可加入石膏试板。第四十三页，共六十页。43当干涉色圈多时，测光性符号用云母试板为宜;干涉色圈较密也可用石英楔。第四十四页，共六十页。442、垂直一个光轴切面的干涉图⑴图像特点

相当于垂直Bxa切面干涉图的一半，光轴出露于视域中心。当光轴面与AA、PP之一平行时，为一直的黑带及卵形干涉色圈组成（双折率较大时）。第四十五页，共六十页。45转载物台，黑带弯曲，当Ap与AA、PP成45°时，弯曲度最大，顶点位于视域中心,为光轴出露点，黑带凸向Bxa出露点。90°第四十六页，共六十页。46⑵应用A、确定轴性和切面方向。B、测定光性符号（与垂直Bxa切面测定方法相同）。Bxo方向Bxo方向BxaBxa第四十七页，共六十页。47升高升高降低降低第四十八页，共六十页。48C、估计光轴角的大小

当Ap与AA、PP成45°时，黑带弯曲程度与2V成反比。当2V＝90°，黑带为直带；当2V＝0°时，黑带弯曲成90°，相当于一轴晶垂直光轴切面干涉图中的黑十字；2V介于0°和90°之间时，黑带弯曲度介于90°与直带之间。第四十九页，共六十页。493、斜交光轴切面的干涉图斜交光轴切面，即既不垂直OA，也不垂直等分线的切面，薄片中此种切面最常见。可分为两类：⑴图像特点一种是垂直光轴面，斜交光轴切面的干涉图。当Ap与AA、PP之一平行时，直黑带通过视域中心且平分视域；成45°时，弯曲黑带顶点不在视域中心。NmBxa第五十页，共六十页。50另一种是与光轴面及光轴都斜交的切面干涉图。当Ap与AA、PP之一平行时，直黑带不通过视域中心；成45°时，弯曲黑带顶点不在视域中心。无论二轴晶的何种斜交光轴切面干涉图，当转动载物台，黑臂总要弯曲，弯曲黑带总凸向Bxa出露点。外第五十一页，共六十页。51⑵应用A、确定轴性及切面方向B、测定光性符号转动载物台，找出弯曲黑带顶点的凸方及Bxa在视域外的方位之后，插入合适试板，即可按垂直Bxa切面干涉图的测定方法测定光性符号。第五十二页，共六十页。524、垂直Bxo切面的干涉图⑴图像特点当光轴面与AA、PP之一平行时，为一粗大的黑十字，黑十字交点为Bxo出露点，光轴出露点在视域之外。四个象限仅出现一级灰干涉色。若双折率较大，可出现稀疏的干涉色圈。第五十三页，共六十页。53转动载物台，黑十字分裂成两弯曲黑带，沿Ap方向退出视域。当Ap与AA、PP成45°时，弯曲黑带顶点间距离最远，顶点仍为光轴出露点，都在视域外。继续转动，弯曲黑带逐渐