《偏光显微镜》PPT课件

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1、材料岩相分析材料岩相分析第四章第四章 偏光显微镜下偏光显微镜下 晶体的光学性质晶体的光学性质 4-1.偏光显微镜的构造和使用偏光显微镜的构造和使用 一一.构造：构造：偏光显微镜的式样繁多，目前偏光显微镜的式样繁多，目前我国最常用的有江南光学仪器厂制造的我国最常用的有江南光学仪器厂制造的XPB-01型，型，XPT-7型型630倍中级偏光显倍中级偏光显微镜（图微镜（图4-1），上海光学仪器厂制造的），上海光学仪器厂制造的XPG1000倍偏光显微镜及蔡司厂出产的倍偏光显微镜及蔡司厂出产的文柯型偏光显微镜（图文柯型偏光显微镜（图4-2）等。）等。 它们的主要构造大同小异，现叙述如下：它们的主要构造大同

2、小异，现叙述如下： 镜座：镜座：承受显微镜的全部重量；承受显微镜的全部重量； 镜臂：镜臂：呈弓形，下端与镜座相联，上部装有呈弓形，下端与镜座相联，上部装有镜筒，为使用方便，可向后倾斜，但不宜过镜筒，为使用方便，可向后倾斜，但不宜过大，以防翻倒。大，以防翻倒。 反光镜：反光镜：是一个具有平、凹两面的小圆镜，是一个具有平、凹两面的小圆镜，可任意转动，以便对准光源，把光反射到可任意转动，以便对准光源，把光反射到显微镜中，一般在弱光源或锥光鉴定时，显微镜中，一般在弱光源或锥光鉴定时，常使用凹面镜。常使用凹面镜。 下偏光镜：下偏光镜：一般可以转动，以便调节其振动一般可以转动，以便调节其振动方向，通常用方

3、向，通常用PP代表下偏光镜的振动方向。代表下偏光镜的振动方向。 锁光圈（光阑）：锁光圈（光阑）：在偏光镜之上，可以自由在偏光镜之上，可以自由开合，用以控制进入视域的光量。开合，用以控制进入视域的光量。 聚光镜：聚光镜：在锁光圈之上，由一组透镜组成。在锁光圈之上，由一组透镜组成。它可以把平行偏光聚敛成锥形偏光。不用它可以把平行偏光聚敛成锥形偏光。不用时可以推开。在聚光镜上一般都刻有数值时可以推开。在聚光镜上一般都刻有数值孔径孔径 ( N A ) 。 载物台：载物台：是一个可以转动的圆形平台，边是一个可以转动的圆形平台，边缘刻有刻度（缘刻有刻度（360），并有游标尺，可以），并有游标尺，可以读出旋

4、转角度。在物台的外缘有固定螺丝，读出旋转角度。在物台的外缘有固定螺丝，用以固定物台。用以固定物台。 物台中央有圆孔，是光物台中央有圆孔，是光线的通道。在物台上还有一对弹簧夹，用线的通道。在物台上还有一对弹簧夹，用于夹持薄片。于夹持薄片。 镜筒：镜筒：为长的圆筒形，联结在镜臂上。为长的圆筒形，联结在镜臂上。转动镜臂上的粗动螺丝或微动螺丝可使转动镜臂上的粗动螺丝或微动螺丝可使镜筒上升和下降，用以调节焦距。微动镜筒上升和下降，用以调节焦距。微动螺丝上一般都带有刻度。镜筒上端插有螺丝上一般都带有刻度。镜筒上端插有目镜，下端装有物镜，中间有试板孔、目镜，下端装有物镜，中间有试板孔、上偏光镜和勃氏镜，有的

5、还有锁光圈。上偏光镜和勃氏镜，有的还有锁光圈。自目镜上端至物镜处的长度称机械筒长自目镜上端至物镜处的长度称机械筒长（通常为（通常为160mm）。）。 物镜：物镜：是决定显微镜成像性能的重要因素，是决定显微镜成像性能的重要因素，其价值约占整个显微镜的其价值约占整个显微镜的1/51/2。是由。是由15组复式透镜组成。每台显微镜上至少组复式透镜组成。每台显微镜上至少附有三个不同放大倍数的物镜，多的可达附有三个不同放大倍数的物镜，多的可达七个。每个物镜上刻有放大倍数、数值孔七个。每个物镜上刻有放大倍数、数值孔径（径（NA）；）；有的还刻有机械筒长、盖玻有的还刻有机械筒长、盖玻璃厚度及前焦距等璃厚度及前

6、焦距等 。 一般显微镜有低倍一般显微镜有低倍（5x）、）、中倍（中倍（10x）及及 高倍（高倍（40x 、63 x）物镜，有的还有油浸物镜（物镜，有的还有油浸物镜（100x）。）。 物镜的光孔角是指通过物镜前透镜最边物镜的光孔角是指通过物镜前透镜最边缘的光线与前焦点间所组成的角度，如图缘的光线与前焦点间所组成的角度，如图4-3中的中的2。物镜的数值孔径等于物镜的数值孔径等于nSin，可缩写为可缩写为nA或或NA。从设计上看，通常是从设计上看，通常是放大倍数愈高的物镜，数值孔径愈大，同放大倍数愈高的物镜，数值孔径愈大，同一放大倍数的物镜，其数值孔径愈大的物一放大倍数的物镜，其数值孔径愈大的物镜分

7、辨率愈高。镜分辨率愈高。 所谓分辨率是指能分辨物体细小特征的所谓分辨率是指能分辨物体细小特征的本领，即用能分开两点（或两平行线）之本领，即用能分开两点（或两平行线）之间的最短距离来表示。间的最短距离来表示。物镜的分辨率就是物镜的分辨率就是显微镜的分辨率，目镜与显微镜的分辨率显微镜的分辨率，目镜与显微镜的分辨率无关，它不过把物镜放大的物像进一步放无关，它不过把物镜放大的物像进一步放大，使眼睛能看见而已。大，使眼睛能看见而已。 物镜的分辨率决定于物镜的数值孔径和所物镜的分辨率决定于物镜的数值孔径和所用的波长两个因素，可用公式表示：用的波长两个因素，可用公式表示： 或或 根据计算光学显微镜的最高分辨

8、率为根据计算光学显微镜的最高分辨率为2000A，最高放大倍数一般为最高放大倍数一般为18002000 X 左右。左右。 目镜：目镜：一般有一般有5x、10x两个目镜，目镜中往往两个目镜，目镜中往往还带有十字丝或分度尺，有的还有方格网。还带有十字丝或分度尺，有的还有方格网。显微镜的总放大倍数为目镜放大倍数与物镜显微镜的总放大倍数为目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。放大倍数的乘积。 上偏光镜：上偏光镜： 其构造（偏光片）和作用与下偏其构造（偏光片）和作用与下偏光镜相同，唯其振动方向（以光镜相同，唯其振动方向（以AA表示）常与表示）常与下偏光镜（下偏光镜（PP）垂直。上偏光镜可以自由推垂直。上偏光镜

9、可以自由推入或拉出，有些还可以转动入或拉出，有些还可以转动90或或180。 勃氏镜：勃氏镜： 位于目镜与上偏光镜之间，是一位于目镜与上偏光镜之间，是一个小的凸透镜。可因需要而推入或拉出。个小的凸透镜。可因需要而推入或拉出。有的勃氏镜可以上升、下降和前后、左右有的勃氏镜可以上升、下降和前后、左右移动，并附有锁光圈。在观察细小矿物干移动，并附有锁光圈。在观察细小矿物干涉图时，缩小光圈，可挡去干扰，而使干涉图时，缩小光圈，可挡去干扰，而使干涉图更清晰。涉图更清晰。 二二. 偏光显微镜的使用偏光显微镜的使用 1. 装卸镜头：装卸镜头： 装目镜：使其十字丝位于东西、装目镜：使其十字丝位于东西、 南北方南

10、北方 向上。向上。 装物镜：弹簧夹型，螺丝扣型，转盘型。装物镜：弹簧夹型，螺丝扣型，转盘型。 2. 调节照明（对光）：调节照明（对光）： 装上中倍物镜装上中倍物镜（10x）和目镜（和目镜（5x），），转动反光镜对准转动反光镜对准光源，直到视域最亮为止。如果总对不亮，光源，直到视域最亮为止。如果总对不亮，则可去掉目镜，从镜筒内观察光源的像，则可去掉目镜，从镜筒内观察光源的像，直到照亮视域。注意不要把反光镜直接对直到照亮视域。注意不要把反光镜直接对准太阳光，这样对眼睛不利。准太阳光，这样对眼睛不利。 3. 调节焦距：调节焦距：装上薄片，首先将镜筒下降到装上薄片，首先将镜筒下降到最低位置，从目镜中观

11、察，并拧动粗动螺丝最低位置，从目镜中观察，并拧动粗动螺丝使镜筒上升，再转动微动螺丝使之清楚。切使镜筒上升，再转动微动螺丝使之清楚。切忌眼睛只看镜筒里面而下降镜筒，因为这样忌眼睛只看镜筒里面而下降镜筒，因为这样镜头很容易撞碎薄片而使镜头损坏。镜头很容易撞碎薄片而使镜头损坏。 准焦后，物镜与薄片平面之间的距离因准焦后，物镜与薄片平面之间的距离因放大倍数而不同，放大倍数低，二者距离放大倍数而不同，放大倍数低，二者距离长，反之间距短（图长，反之间距短（图4-4）。）。 4. 校正中心：校正中心：显微镜中，镜筒中轴、目镜显微镜中，镜筒中轴、目镜中轴都是固定的，只有校正物镜中轴。校中轴都是固定的，只有校正

12、物镜中轴。校正物镜中轴一般是借助于安装在物镜上的正物镜中轴一般是借助于安装在物镜上的两个校正螺丝进行的。两个校正螺丝进行的。 步骤如下：步骤如下： 将物镜装正，准焦后在薄片中选一质点将物镜装正，准焦后在薄片中选一质点a，移动薄片使移动薄片使a点位于视域中心（图点位于视域中心（图4-5a）；）； 将薄片固定，旋转载物台将薄片固定，旋转载物台360，若中心不，若中心不正，则质点正，则质点a必绕另一圆心必绕另一圆心o作圆周运动作圆周运动（图（图4-5b），），o点即为物镜转轴出露点。点即为物镜转轴出露点。 旋转物台旋转物台180使质点使质点a由十字丝焦点移由十字丝焦点移至至a处（处（ 图图4-5c）

13、；）； 扭动校正螺丝，使质点扭动校正螺丝，使质点a由由a移至偏心圆移至偏心圆O点（图点（图4-5d）；）； 移动薄片，使质点移至十字丝交点（图移动薄片，使质点移至十字丝交点（图4-5e）。）。移动物台，若质点不动，则中移动物台，若质点不动，则中心已校好。否则，须按上法重复校正。心已校好。否则，须按上法重复校正。 若偏心很大，旋转物台时，质点若偏心很大，旋转物台时，质点a由十由十字丝交点移至视域之外。估计偏心圆中心字丝交点移至视域之外。估计偏心圆中心o在视域外的位置及其半径，扭转校正螺在视域外的位置及其半径，扭转校正螺丝，使质点由十字丝交点向丝，使质点由十字丝交点向o点相反的方点相反的方向移动大

14、约偏心圆半径的距离，再移动薄向移动大约偏心圆半径的距离，再移动薄片使质点回到十字丝交点。旋转物台，可片使质点回到十字丝交点。旋转物台，可能质点在视域内移动，再按上述方法继续能质点在视域内移动，再按上述方法继续校正。否则，再重复校正。校正。否则，再重复校正。 5. 偏光镜的校正：偏光镜的校正： 将目镜十字丝放在东西、南北方向上。将目镜十字丝放在东西、南北方向上。 推出上偏光镜，使薄片中黑云母的解理推出上偏光镜，使薄片中黑云母的解理缝平行于某一十字丝，转动下偏光镜，使缝平行于某一十字丝，转动下偏光镜，使黑云母的颜色达最深（图黑云母的颜色达最深（图4-6）。）。 推入上偏光镜，拿掉物台上的薄片，看推

15、入上偏光镜，拿掉物台上的薄片，看视域是否全黑，如不全黑，可转动上偏光视域是否全黑，如不全黑，可转动上偏光镜，使视域达全黑为止。镜，使视域达全黑为止。 三三. 薄片的制备薄片的制备 在偏光显微镜下研究矿物晶体、岩石在偏光显微镜下研究矿物晶体、岩石及其它无机材料的光学性质及显微结构及其它无机材料的光学性质及显微结构时，主要是将这些材料的试样制成薄片时，主要是将这些材料的试样制成薄片（0.03mm）或超薄片（或超薄片（0.01mm）, 将将这些薄片置于物台上，即可进行透射光这些薄片置于物台上，即可进行透射光的研究（图的研究（图4-7）。）。 所谓单偏光镜下的研究，就是只用一个所谓单偏光镜下的研究，就

16、是只用一个偏光镜（通常是下偏光镜）进行观察，测偏光镜（通常是下偏光镜）进行观察，测定晶体的光学性质。定晶体的光学性质。单偏光镜下观察的内单偏光镜下观察的内容有：晶体的形态、解理及解理角、颜色容有：晶体的形态、解理及解理角、颜色及多色性、折射率的相对高低等。及多色性、折射率的相对高低等。 4-2. 单偏光镜下晶体的光学性质单偏光镜下晶体的光学性质 一一. 晶体的形态：晶体的形态： 在切片中所见晶体的形态并不是晶体的整在切片中所见晶体的形态并不是晶体的整个立体形态，而是晶体某一个方向切面的轮个立体形态，而是晶体某一个方向切面的轮廓。同一晶体由于切面方位的不同，可以表廓。同一晶体由于切面方位的不同，

17、可以表观出各种不同的形态（图观出各种不同的形态（图4-8），因此），因此 ，在，在实际工作中必须综合许多切面，才能正确判实际工作中必须综合许多切面，才能正确判断晶体的形态。断晶体的形态。 根据晶体的完好程度，可将它分为三种根据晶体的完好程度，可将它分为三种类型：类型： 1.自形晶：自形晶：晶面发育完整，面平、棱直，晶面发育完整，面平、棱直，并且有完整的几何多面体外形（图并且有完整的几何多面体外形（图4-9a）。）。在析晶早、结晶能力强、物理化学环境适在析晶早、结晶能力强、物理化学环境适宜于晶体生长的条件下，便形成自形晶。宜于晶体生长的条件下，便形成自形晶。例如烧成良好的水泥熟料中的例如烧成良好

18、的水泥熟料中的C3S晶体。晶体。 2. 半自形晶：半自形晶：晶体只有部分晶面发育较好，晶体只有部分晶面发育较好，部分为其它晶体所阻隔或抑制而成不规则部分为其它晶体所阻隔或抑制而成不规则形状（图形状（图4-9b）。）。半自形晶往往是析晶稍半自形晶往往是析晶稍晚或降温较快时析出的晶体。晚或降温较快时析出的晶体。例如水泥熟例如水泥熟料中的料中的C2S，黑云母等。黑云母等。 3. 他形晶：他形晶：晶体无一定晶形，形态不规则晶体无一定晶形，形态不规则（图（图4-9c），），他形晶是析晶晚或结晶中心他形晶是析晶晚或结晶中心多，且析晶很快的矿物。多，且析晶很快的矿物。例如快冷熟料中例如快冷熟料中的的C3A、

19、C4AF和石英等。和石英等。 常见的晶体形态为粒状、针状、柱状、常见的晶体形态为粒状、针状、柱状、板状、片状等。集合体形态有颗粒状、纤板状、片状等。集合体形态有颗粒状、纤维状、鳞片状、放射状、球粒状、树枝状、维状、鳞片状、放射状、球粒状、树枝状、羽毛状等。羽毛状等。 二二. 解理及解理角解理及解理角 1. 解理：晶体沿着一定方向裂开成较光滑解理：晶体沿着一定方向裂开成较光滑平面的能力称为解理，裂开的面称为解理平面的能力称为解理，裂开的面称为解理面。有解理的晶体，解理的组数、方位及面。有解理的晶体，解理的组数、方位及解理角等亦不同，因此利用解理可以鉴别解理角等亦不同，因此利用解理可以鉴别晶体。晶

20、体。晶体的解理在薄片中是一些平行或晶体的解理在薄片中是一些平行或交叉的细缝（解理面与切面的交线），故交叉的细缝（解理面与切面的交线），故称为解理缝。称为解理缝。 极完全解理：解理缝细、密、长、直贯极完全解理：解理缝细、密、长、直贯晶体，解理面光滑（图晶体，解理面光滑（图4-10中中1）。如云母）。如云母类矿物。类矿物。 完全解理：解理缝清晰但较粗，连贯性完全解理：解理缝清晰但较粗，连贯性较差（图较差（图4-10中中2）。如角闪石，辉石等。）。如角闪石，辉石等。 不完全解理：解理缝粗，断断续续，有不完全解理：解理缝粗，断断续续，有时仅见解理痕迹（图时仅见解理痕迹（图4-10中中3）。如橄榄石。）

21、。如橄榄石。 晶体解理缝的清晰程度与晶体树胶间的晶体解理缝的清晰程度与晶体树胶间的折射率的差值有关，相差愈大，解理缝愈清折射率的差值有关，相差愈大，解理缝愈清楚，反之亦然。楚，反之亦然。 晶体解理缝的宽度与切面方向有关，切晶体解理缝的宽度与切面方向有关，切面垂直解理面时，解理缝最窄（图面垂直解理面时，解理缝最窄（图4-11），），代表真实宽度。此时，稍微提升镜筒，解理代表真实宽度。此时，稍微提升镜筒，解理缝不向左右移动。缝不向左右移动。 解理缝的可见性、组数也与切面解理缝的可见性、组数也与切面方向有关，因此，在镜下观察晶体方向有关，因此，在镜下观察晶体解理时，必须多观察一些切面，综解理时，必须

22、多观察一些切面，综合判断。合判断。 2. 解理角：解理角： 具有两组以上解理的晶体，解理缝间夹具有两组以上解理的晶体，解理缝间夹角的大小可作为鉴定晶体的特征。解理角角的大小可作为鉴定晶体的特征。解理角的大小与切面方位有关。只有切面方向同的大小与切面方位有关。只有切面方向同时垂直两组解理面时，解理缝间的夹角才时垂直两组解理面时，解理缝间的夹角才是真正的解理角（图是真正的解理角（图4-12中中2），否则就小），否则就小于或大于真正的夹角。判断方法同上。于或大于真正的夹角。判断方法同上。 三三. 颜色、多色性及吸收性颜色、多色性及吸收性 1. 颜色：薄片中晶体的颜色是晶体对白光颜色：薄片中晶体的颜色

23、是晶体对白光中各色光波选择吸收的结果，如晶体对白中各色光波选择吸收的结果，如晶体对白光中各色光波同等程度的吸收，光中各色光波同等程度的吸收，透过晶体透过晶体后的光仍为后的光仍为白光白光；如；如晶体对白光中各色光晶体对白光中各色光波吸收能力不同波吸收能力不同，除去吸收的色光，其余，除去吸收的色光，其余色光互相混合，即为该色光互相混合，即为该晶体的颜色晶体的颜色。 薄片中矿物晶体颜色的深浅薄片中矿物晶体颜色的深浅，称为，称为颜色颜色浓度浓度，它，它取决于矿物取决于矿物本身的性质、薄片厚本身的性质、薄片厚度等度等对各色光波吸收对各色光波吸收的总强度，的总强度，吸收愈大，吸收愈大，颜色愈深，反之颜色愈

24、浅。颜色愈深，反之颜色愈浅。 2. 多色性及吸收性：多色性及吸收性： 具有颜色的光性均质体晶体，其颜色及颜具有颜色的光性均质体晶体，其颜色及颜色浓度不会因晶体方向的改变而变化。但是色浓度不会因晶体方向的改变而变化。但是对于具有颜色的光性非均质体晶体，其颜色对于具有颜色的光性非均质体晶体，其颜色及颜色浓度均随晶体方向的改变而变化及颜色浓度均随晶体方向的改变而变化，晶，晶体颜色随方向变化的现象叫体颜色随方向变化的现象叫多色性多色性，晶体颜，晶体颜色浓度随方向变化的现象叫色浓度随方向变化的现象叫吸收性吸收性。 因光率体集中反映了晶体各方向上的光因光率体集中反映了晶体各方向上的光学特性，故一般可借用光

25、率体的主轴来表学特性，故一般可借用光率体的主轴来表示与方向有关的多色性和吸收性。示与方向有关的多色性和吸收性。 一轴晶晶体有两个主折射率一轴晶晶体有两个主折射率Ne和和No , 具具有颜色的一轴晶晶体相应于此二个方向有有颜色的一轴晶晶体相应于此二个方向有二个主要颜色，如电气石二个主要颜色，如电气石 ：No 深蓝色，深蓝色，Ne 浅紫色（图浅紫色（图4-14）。）。 因因N0的颜色比的颜色比Ne深，表示光波沿深，表示光波沿N0方向振动时总的吸收强度大，故方向振动时总的吸收强度大，故其吸收性是其吸收性是N0 Ne 。 二轴晶晶体有三个主折射率二轴晶晶体有三个主折射率Ng，Nm，Np，具有颜色的二轴

26、晶晶体相应于此三个方具有颜色的二轴晶晶体相应于此三个方向有三种主要颜色，称为三色性。向有三种主要颜色，称为三色性。 普通角闪石的多色性：普通角闪石的多色性：Ng = 深绿色，深绿色，Nm = 绿色，绿色，Np = 淡黄色淡黄色 。 吸收性公式：吸收性公式：Ng Nm Np为正吸收。为正吸收。 如果与此相反，如果与此相反，Np Nm Ng为反吸收。为反吸收。 非均质晶体中，非均质晶体中，不同晶体的多色不同晶体的多色性明显程度往往是不同的，性明显程度往往是不同的，有的晶有的晶体多色性极为明显，如黑云母，有体多色性极为明显，如黑云母，有的不明显，如紫苏辉石，有的则看的不明显，如紫苏辉石，有的则看不出

27、多色性。不出多色性。 多色性的明显程度还与切面方向有关，多色性的明显程度还与切面方向有关，一般是平行光轴（一轴晶）或平行光轴面一般是平行光轴（一轴晶）或平行光轴面（二轴晶）切面的多色性最明显，垂直光（二轴晶）切面的多色性最明显，垂直光轴切面不具多色性，其它方向切面多色性轴切面不具多色性，其它方向切面多色性明显程度介于二者之间。明显程度介于二者之间。 多色性明显程度还与薄片厚度有关多色性明显程度还与薄片厚度有关，薄，薄片愈厚，多色性愈明显。所以观察时，不片愈厚，多色性愈明显。所以观察时，不能只凭个别颗粒下结论。能只凭个别颗粒下结论。 四四. 贝克线、突起及糙面贝克线、突起及糙面 1. 贝克线：贝

28、克线：在两个折射率不同的介质接触在两个折射率不同的介质接触处，可以看到比较黑暗的边缘，在边缘的处，可以看到比较黑暗的边缘，在边缘的附近还可以见到一条比较明亮的细线，又附近还可以见到一条比较明亮的细线，又叫光带。此时稍微升降镜筒，亮线发生移叫光带。此时稍微升降镜筒，亮线发生移动，由此来比较折射率的方法是动，由此来比较折射率的方法是1882年奥年奥地利岩石学家贝克提出的，所以将此亮线地利岩石学家贝克提出的，所以将此亮线叫作贝克线。叫作贝克线。 贝克线在界面上移动的规律：贝克线在界面上移动的规律：提升镜筒提升镜筒时，贝克线向折射率高的介质移动；下降时，贝克线向折射率高的介质移动；下降镜筒时，镜筒时，

29、 贝克线向折射率低的介质移动贝克线向折射率低的介质移动 。其产生原因可用图其产生原因可用图4-15a加以说明：加以说明： 图图a：光线由光线由n射入射入N（N n，下同），折下同），折射光线靠近界面法线，即偏向折射率大的介射光线靠近界面法线，即偏向折射率大的介质这一边亮度增加（贝克线）。提升镜筒，质这一边亮度增加（贝克线）。提升镜筒，焦平面由焦平面由F1F1升至升至F2F2，折射光线与入射光折射光线与入射光线相交位置有所变动，看起来就像贝克线向线相交位置有所变动，看起来就像贝克线向折射率大的介质移动，反之亦然。折射率大的介质移动，反之亦然。 图图b：光线由光线由N射入射入n，折射光线远离界面折

30、射光线远离界面法线，仍偏向折射率大的介质，提升镜筒，法线，仍偏向折射率大的介质，提升镜筒，贝克线向贝克线向N移动。移动。 图图c：光线由光线由N射入射入n，即使产生全反射仍即使产生全反射仍偏向偏向N介质。介质。 图图d：N，n两介质近于垂直接触时，由两介质近于垂直接触时，由于折射和全反射，光线向折射率大的介于折射和全反射，光线向折射率大的介质集中，提升镜筒，贝克线仍移向质集中，提升镜筒，贝克线仍移向N。 贝克线灵敏度很高，用白光照射，即使相贝克线灵敏度很高，用白光照射，即使相邻两介质折射率相差邻两介质折射率相差0.001，亦可见贝克线，亦可见贝克线，用单色光照明，灵敏度可提高到用单色光照明，灵

31、敏度可提高到0.0005。故。故由此可很容易判断相邻两介质折射率大小。由此可很容易判断相邻两介质折射率大小。如石英，方解石，莹石等。如石英，方解石，莹石等。 为了要得到清楚的贝克线，观察时应适当为了要得到清楚的贝克线，观察时应适当缩小光圈，把入射角较大的光线挡去；聚光缩小光圈，把入射角较大的光线挡去；聚光镜适当下降或移去。无色透明矿物线清晰。镜适当下降或移去。无色透明矿物线清晰。 2. 糙面：糙面： 单偏光下有些晶体表面很光滑，单偏光下有些晶体表面很光滑，有些则粗糙，这种给人以粗糙感的现象称有些则粗糙，这种给人以粗糙感的现象称为糙面。糙面的形成是由于制片过程中造为糙面。糙面的形成是由于制片过程

32、中造成表面缺陷以及晶体与周围介质折射率的成表面缺陷以及晶体与周围介质折射率的差异，从而在薄片中产生了不同的明暗区差异，从而在薄片中产生了不同的明暗区域。如辉石，莹石等。域。如辉石，莹石等。 图图4-16a：晶体的晶体的N 介质的介质的n，光线平行光线平行射入薄片时，晶体突出处犹如凸透镜，光线射入薄片时，晶体突出处犹如凸透镜，光线折射后集中，亮度加强。晶体凹下处犹如凹折射后集中，亮度加强。晶体凹下处犹如凹透镜，光线分散，亮度减弱。透镜，光线分散，亮度减弱。 图图b：晶体的晶体的N N2 N3，当光汇聚在当光汇聚在N1底部，底部，穿过晶体向空气透出时，由于晶体和空气的穿过晶体向空气透出时，由于晶体

33、和空气的折射率相差较大，故光线产生较大的折射，折射率相差较大，故光线产生较大的折射，于是原来在晶体底面的点好像位置变高，上于是原来在晶体底面的点好像位置变高，上升到升到-平面中。平面中。 在树胶在树胶中，中，由于由于N2 Np，故，故Vg Vp 。这样这样在通过晶体时产生光程差在通过晶体时产生光程差R，两分偏光在两分偏光在空气中传播时速度相同，所以在它们到达空气中传播时速度相同，所以在它们到达上偏光镜前，光程差保持不变。上偏光镜前，光程差保持不变。 设光在空气中速度为设光在空气中速度为V0 ，晶体薄片厚度晶体薄片厚度D，快、慢光通过晶体所需时间为快、慢光通过晶体所需时间为 tp、tg ，在晶体

34、中速度为在晶体中速度为Vp，Vg，则当快光已透出则当快光已透出晶体到空气中进行了一段路程后，慢光才刚晶体到空气中进行了一段路程后，慢光才刚刚透出薄片时，光程差刚透出薄片时，光程差R为：为： 可见，决定光程差的因素是薄片的厚度可见，决定光程差的因素是薄片的厚度和晶体的双折射率值。和晶体的双折射率值。 图图4-20进一步说明正交偏光镜下干涉作进一步说明正交偏光镜下干涉作用的原理，因下偏光镜的振动方向与晶体用的原理，因下偏光镜的振动方向与晶体薄片中光率体椭圆两半径间有一夹角薄片中光率体椭圆两半径间有一夹角，因此透出下偏光镜的振幅（因此透出下偏光镜的振幅（OBOB）按平行四按平行四边形的分解法则，在晶

35、体中分解为两偏光边形的分解法则，在晶体中分解为两偏光OE=OBOE=OBSinSin，OD=OBOD=OBCosCos。 此两光波进入上偏光镜后，又变成振幅为：此两光波进入上偏光镜后，又变成振幅为：OG=OBOG=OBSinSinCosCos和和OF=OBOF=OBCosCosSinSin，可可见见OGOG与与OFOF振幅相等，方向相反，并振幅相等，方向相反，并具有以下特具有以下特点：点： 1. 1. OGOG、OFOF为同一偏光束经过两度分解（晶体为同一偏光束经过两度分解（晶体和上偏光镜）而成，故其频率相等。和上偏光镜）而成，故其频率相等。 2. OG2. OG、OFOF两者之间有固定的光程

36、差（由两者之间有固定的光程差（由OEOE、 ODOD而来）。而来）。 3 3. . 两者在同一平面（两者在同一平面（AAAA面）面内振动。因面）面内振动。因此，两偏光具备了干涉的条件。此，两偏光具备了干涉的条件。根据同一平根据同一平面内两平面偏光迭加的原理，可以求得正交面内两平面偏光迭加的原理，可以求得正交偏光镜下两光波的偏光镜下两光波的合成振幅（合成振幅（A A）：）： 可见，合成振幅（合成光波强度）的大小可见，合成振幅（合成光波强度）的大小 取决于取决于 和和 ，为单色光波长。为单色光波长。 1. 当当0 时，时，A20，干涉光的强度为零，干涉光的强度为零，显微镜视域中呈现黑暗，这种现象称

37、为显微镜视域中呈现黑暗，这种现象称为消光。消光。即光性非均质体切面上光率体两振动方向与即光性非均质体切面上光率体两振动方向与上、下偏光镜的振动方向平行时就出现消光上、下偏光镜的振动方向平行时就出现消光现象（图现象（图4-24a）。）。转动载物台转动载物台360，共出现，共出现四次消光，四次消光，四次消光现象是光性非均质体斜四次消光现象是光性非均质体斜交光轴切面的特征。交光轴切面的特征。 2. 当当 ， ， 此时只有此时只有R为零为零，即即Ng Np = 0 为光性均质体的任何切面和为光性均质体的任何切面和光性非均质体垂直光轴的切面，这时，视域光性非均质体垂直光轴的切面，这时，视域黑暗，转动载物

38、台黑暗，转动载物台360消光不变，为消光不变，为永久消永久消光，光，它是光性均质体和光性非均质体晶体垂它是光性均质体和光性非均质体晶体垂直光轴切面的特征。直光轴切面的特征。 3. 当当R = n，A A2 20 0，视域呈黑暗，因此时视域呈黑暗，因此时在上偏光镜中在上偏光镜中OGOG与与OFOF振幅相等，方向相反振幅相等，方向相反（图图4-204-20），干涉抵消。），干涉抵消。 4.4.当当 时，时，A最大，最大，OG与与OF方方向相同，干涉加强，视域呈明亮（图向相同，干涉加强，视域呈明亮（图4-21）。）。 5. 当当4545时，时，A A最大，即光率体的椭圆半最大，即光率体的椭圆半径与上

39、、下偏光镜的振动方向成径与上、下偏光镜的振动方向成4545夹角时，夹角时，晶体最明亮（图晶体最明亮（图4-24 4-24 b b）。）。 二二. 干涉色及其色谱表干涉色及其色谱表 1. 干涉色的形成干涉色的形成 将石英沿光轴（将石英沿光轴（c）方向，由薄至厚磨方向，由薄至厚磨成楔形，称为石英楔，石英的最大双折射成楔形，称为石英楔，石英的最大双折射率率NeN00.009，为一固定常数。将此为一固定常数。将此石英楔由薄端至厚端慢慢插入正交偏光镜石英楔由薄端至厚端慢慢插入正交偏光镜间的试板孔内，其光程差将随着增大。间的试板孔内，其光程差将随着增大。 若用单色光照射时若用单色光照射时，随着石英楔的推入

40、，随着石英楔的推入，将依次出现明亮相间的干涉色带（图将依次出现明亮相间的干涉色带（图4-22）。）。从中也可看出，从中也可看出，明亮和黑暗条带之间的距离明亮和黑暗条带之间的距离，取决于所用单色光的波长，取决于所用单色光的波长，红光距离最大，红光距离最大，紫光最短。紫光最短。 若用白光照射时若用白光照射时，由于任何一个光程差，由于任何一个光程差（除零）都不可能使七色光同时消失，只可（除零）都不可能使七色光同时消失，只可能能相当或接近于白光中部分色光波长的整数相当或接近于白光中部分色光波长的整数倍而使之抵消或减弱，同时又相当或接近于倍而使之抵消或减弱，同时又相当或接近于另一部分色光半波长的奇数倍而

41、使其不同程另一部分色光半波长的奇数倍而使其不同程度的加强。度的加强。 综合干涉结果，相当于从白光中减去了综合干涉结果，相当于从白光中减去了某些色光而出现其补色，加强了某些色光某些色光而出现其补色，加强了某些色光仍呈现其颜色仍呈现其颜色，因此，所有未被抵消的色，因此，所有未被抵消的色光混合起来，便构成了与该光程差相应的光混合起来，便构成了与该光程差相应的混和色，称为混和色，称为干涉色。干涉色。 如当如当R=1100nm时，时，R值刚好是紫光的值刚好是紫光的2.5，红光的红光的1.51.5，绿光的绿光的2 2，因此绿色因此绿色消失，蓝色、黄色光很弱，只有紫色、红消失，蓝色、黄色光很弱，只有紫色、红

42、色很强，视域内出现紫红色。色很强，视域内出现紫红色。 一定的光程差总是有一干涉色与之对应。一定的光程差总是有一干涉色与之对应。而干涉色的亮度随着而干涉色的亮度随着角而变化角而变化，4545时最亮，欲要准确观察晶体切面的干涉色，时最亮，欲要准确观察晶体切面的干涉色，需将晶体置消光位再转需将晶体置消光位再转4545的位置。的位置。 只只影响干涉色的亮影响干涉色的亮度，决定干涉色颜色的因素度，决定干涉色颜色的因素是晶体薄片的厚度和切面方位中的双折射率，是晶体薄片的厚度和切面方位中的双折射率，即光程差的大小。即光程差的大小。 2. 干涉色的级序干涉色的级序 当用白光照射时，在正交偏光镜间随着当用白光照

43、射时，在正交偏光镜间随着石英楔的慢慢推入，光程差逐渐增大，视石英楔的慢慢推入，光程差逐渐增大，视域中的干涉色将由低到高出现有规律的变域中的干涉色将由低到高出现有规律的变化，构成了干涉色化，构成了干涉色级序级序。其特点如下：。其特点如下： R值连续增大的方向叫值连续增大的方向叫色序色序升高的方向，升高的方向，干涉色出现的规律为：黑暗灰灰白干涉色出现的规律为：黑暗灰灰白淡黄黄橙红蓝绿黄红蓝淡黄黄橙红蓝绿黄红蓝绿黄红蓝绿黄红绿黄红蓝绿黄红 ，变，变化顺序固定不变。化顺序固定不变。 随着随着R由小到大，干涉色级别由低到高由小到大，干涉色级别由低到高 ，一般分为四级，一级为暗灰、灰白、黄、红，一般分为四

44、级，一级为暗灰、灰白、黄、红，二、三、四级都是蓝、绿、黄、红，相邻颜二、三、四级都是蓝、绿、黄、红，相邻颜色间没有截然界线，而成过度状态。光程差色间没有截然界线，而成过度状态。光程差范围是，一级：范围是，一级：0550；二级：；二级：5501100；三级：三级：11001650；四级：；四级：16502200，干，干涉色条带间界线更模糊不清。涉色条带间界线更模糊不清。 四级以上的干涉色相互混合，呈现出四级以上的干涉色相互混合，呈现出稍带玫瑰色的白色，称为高级白。四级中稍带玫瑰色的白色，称为高级白。四级中每一级的结尾色又叫该级的每一级的结尾色又叫该级的顶部干涉色顶部干涉色，相应地称蓝色为相应地称

45、蓝色为底部干涉色底部干涉色，黄、绿称为，黄、绿称为中部干涉色中部干涉色。 各种干涉色在色调上也有一定的差异，比各种干涉色在色调上也有一定的差异，比较突出的是：较突出的是：一级暗灰和灰白完全过度，界一级暗灰和灰白完全过度，界线难分；一级黄可细分为淡黄，橙黄；一级线难分；一级黄可细分为淡黄，橙黄；一级红带紫色，色带较窄；二级蓝较深；二级绿红带紫色，色带较窄；二级蓝较深；二级绿较淡；二级黄带橙色，亮而艳；二级红呈鲜较淡；二级黄带橙色，亮而艳；二级红呈鲜红；三、四级干涉色均较淡，界线不清楚，红；三、四级干涉色均较淡，界线不清楚，而只有三级绿颜色鲜艳，色带较宽；四级蓝而只有三级绿颜色鲜艳，色带较宽；四级

46、蓝淡而窄，几乎不易分辨。淡而窄，几乎不易分辨。 对于各级干涉色的成因，仍可根据光的干对于各级干涉色的成因，仍可根据光的干涉原理和颜色的混合互补定律来解释。涉原理和颜色的混合互补定律来解释。 由上可知，干涉色级序的高低完全取决于由上可知，干涉色级序的高低完全取决于光程差的大小，即取决于晶体薄片的厚度和光程差的大小，即取决于晶体薄片的厚度和双折射率。如薄片磨成标准厚双折射率。如薄片磨成标准厚0.03mm，因因双折射率与晶体本身及切面方向有关，所以，双折射率与晶体本身及切面方向有关，所以，同一晶体的不同方向切面，便显示出不同的同一晶体的不同方向切面，便显示出不同的干涉色，显然在鉴定晶体时，测定最高干

47、涉干涉色，显然在鉴定晶体时，测定最高干涉色才有意义。色才有意义。 3. 色谱表色谱表 干涉色色谱表是表示干涉色级序、光程干涉色色谱表是表示干涉色级序、光程差、双折射率以及薄片厚度之间关系的图差、双折射率以及薄片厚度之间关系的图标（图标（图4-23）。）。由表，只要知道其中两项由表，只要知道其中两项则可查出第三项，例如，已知薄片的则可查出第三项，例如，已知薄片的D和和晶体的晶体的R，则从表中以则从表中以D的水平线与的水平线与R值的值的垂直线交点与表中左下角垂直线交点与表中左下角O点连线的方向点连线的方向便可查出（便可查出（Ng - - Np）的值。的值。 三三. 补色法则及补色器补色法则及补色器

48、 1. 补色法则补色法则：在正交偏光镜间，两个非均质：在正交偏光镜间，两个非均质任意方向的晶体薄片（除垂直光轴外），在任意方向的晶体薄片（除垂直光轴外），在45位置重迭时，光通过这两个晶体薄片后总位置重迭时，光通过这两个晶体薄片后总光程差的增减法则，称为补色法则。光程差的增减法则，称为补色法则。 当两晶体薄片的当两晶体薄片的同名轴平行同名轴平行时（时（ 即即Ng/Ng，Np/Np，见图，见图4-24d ），光透过两薄片后其总光程差），光透过两薄片后其总光程差 RR1R2 ，所反映出的干涉色比原来两，所反映出的干涉色比原来两薄片各自的干涉色都要高。薄片各自的干涉色都要高。 当两晶体薄片的当两晶体

49、薄片的异名轴异名轴相相平行平行时时（图（图4-24c）,光透过两薄片后光透过两薄片后 ，总光，总光程差程差 R = R1R2 或或 R = R2R1 ，所所反映的干涉色比原来两薄片都低，或反映的干涉色比原来两薄片都低，或比其中一薄片的干涉色低。比其中一薄片的干涉色低。 在两晶体薄片中，如果一个薄片的光在两晶体薄片中，如果一个薄片的光率体椭圆半径名称及光程差为已知，则率体椭圆半径名称及光程差为已知，则可根据补色法则，测定另一薄片的光率可根据补色法则，测定另一薄片的光率体椭圆半径名称及光程差。如体椭圆半径名称及光程差。如补色器补色器就就是利用此原理。是利用此原理。 2. 补色器补色器 石膏试板：石

50、膏试板：石膏试板是采用天然石膏石膏试板是采用天然石膏或石英片（沿石膏或石英片（沿石膏NgNp或石英平行光轴或石英平行光轴方向的切片），镶嵌在长条板状的金属方向的切片），镶嵌在长条板状的金属圆孔中，上下用玻璃片夹住而成。圆孔中，上下用玻璃片夹住而成。 石膏试板具有一定的厚度，在正交偏石膏试板具有一定的厚度，在正交偏光镜间产生一级紫红干涉色，其光程差光镜间产生一级紫红干涉色，其光程差为为550nm，能使晶体的干涉色整整升高，能使晶体的干涉色整整升高或降低一个级序。或降低一个级序。这种试板比较适用于这种试板比较适用于干涉色较低的晶体（二级黄以下）。干涉色较低的晶体（二级黄以下）。 现假如有一个晶体的

51、干涉色为一级灰现假如有一个晶体的干涉色为一级灰（150nm），），加入石膏试板后，同名轴平加入石膏试板后，同名轴平行时，行时，R= 550+150=700nm，晶体干涉色晶体干涉色由一级灰变为二级蓝绿；异名轴平行时，由一级灰变为二级蓝绿；异名轴平行时，R = 550150 = 400nm，由一级灰变为由一级灰变为一级橙黄（相对一级紫红来说为下降）一级橙黄（相对一级紫红来说为下降）。 云母试板：云母试板：沿平行解理面的方向取一定沿平行解理面的方向取一定厚度的白云母片，镶嵌在长条状的金属板厚度的白云母片，镶嵌在长条状的金属板中，形状同石膏试板。在正交偏光镜间云中，形状同石膏试板。在正交偏光镜间云母

52、试板产生一级灰干涉色，其光程差为母试板产生一级灰干涉色，其光程差为147nm，能使晶体薄片的干涉色大约升能使晶体薄片的干涉色大约升或降一个色序。如红变蓝是升高，由蓝变或降一个色序。如红变蓝是升高，由蓝变红是降低。红是降低。云母试板适用于干涉色较高云母试板适用于干涉色较高（二级以上）的晶体薄片。（二级以上）的晶体薄片。 石英楔：石英楔：沿石英平行光轴方向从薄至厚沿石英平行光轴方向从薄至厚磨成一个楔形，用加拿大树胶粘在两玻璃磨成一个楔形，用加拿大树胶粘在两玻璃片之间，即为石英楔，在正交偏光镜间由片之间，即为石英楔，在正交偏光镜间由薄至厚可以依次产生一级至三级干涉色，薄至厚可以依次产生一级至三级干涉

53、色，其光程差为其光程差为02240nm左右，能使晶体干左右，能使晶体干涉色逐渐升高或降低。涉色逐渐升高或降低。只有当晶体的干涉只有当晶体的干涉色较高，使用前两种补色器不起作用时，色较高，使用前两种补色器不起作用时，方用石英楔。方用石英楔。 四四.干涉色级序的测定干涉色级序的测定 1. 边缘色带法：边缘色带法：边缘色带法是利用晶体碎边缘色带法是利用晶体碎屑边缘的干涉色色圈判断干涉色级序的方屑边缘的干涉色色圈判断干涉色级序的方法。薄片中的晶体颗粒厚度常常自边缘向法。薄片中的晶体颗粒厚度常常自边缘向中部逐渐增大，但因斜坡较陡而短，不均中部逐渐增大，但因斜坡较陡而短，不均匀，所以虽象石英楔子，但又不能

54、显示连匀，所以虽象石英楔子，但又不能显示连续的干涉色色序，一般只能把最显眼的红续的干涉色色序，一般只能把最显眼的红色显示出来（图色显示出来（图4-25）。）。 红色是每一段的顶部干涉色，因此观察红色是每一段的顶部干涉色，因此观察颗粒边缘有无红带和有几条红带就可以确颗粒边缘有无红带和有几条红带就可以确定干涉色的级序。例如边缘上出现一条红定干涉色的级序。例如边缘上出现一条红带时，晶体颗粒的干涉色为二级；三条红带时，晶体颗粒的干涉色为二级；三条红带，则为四级。带，则为四级。 有时只要能找到一段很短的边缘色带，有时只要能找到一段很短的边缘色带，就足以确定干涉色的级序。此外，如果颗就足以确定干涉色的级序

55、。此外，如果颗粒边缘出现类似蓝或深蓝色带（有时近于粒边缘出现类似蓝或深蓝色带（有时近于黑色）时，它仍然代表一级红带，因这种黑色）时，它仍然代表一级红带，因这种色带是一级紫红和二级深蓝的混合带。色带是一级紫红和二级深蓝的混合带。 2. 石英楔子确定法：石英楔子确定法： 如果晶体薄片厚度均匀一致，无边缘色如果晶体薄片厚度均匀一致，无边缘色带，可用石英楔子确定干涉色级序。其方带，可用石英楔子确定干涉色级序。其方法是：将欲测颗粒从消光位转法是：将欲测颗粒从消光位转45，将石英，将石英楔子从试板孔徐徐插入，观察晶体干涉色楔子从试板孔徐徐插入，观察晶体干涉色的变化。的变化。 如晶体颗粒干涉色为黄色，插入石

56、英楔如晶体颗粒干涉色为黄色，插入石英楔后干涉色逐渐升高，此时应将载物台旋转后干涉色逐渐升高，此时应将载物台旋转90，重新插入石英楔，干涉色若依次按黄、，重新插入石英楔，干涉色若依次按黄、绿、蓝、紫、红橙、白黑变化，则该矿物绿、蓝、紫、红橙、白黑变化，则该矿物的干涉色是二级黄。的干涉色是二级黄。 因此时异名轴平行，因此时异名轴平行，R = R1- R2，随随着石英楔的徐徐插入，着石英楔的徐徐插入，R2不断增加，直不断增加，直至至R1R2时，晶体消色而变黑。此时晶时，晶体消色而变黑。此时晶体的干涉色与石英楔子的属于同级序。体的干涉色与石英楔子的属于同级序。 若撤除晶体薄片，视域也呈黄色，慢慢若撤除

57、晶体薄片，视域也呈黄色，慢慢撤出石英楔子，观察红色出现的次数，在撤出石英楔子，观察红色出现的次数，在上述情况下，出现一次红色，则晶体干涉上述情况下，出现一次红色，则晶体干涉色为二级黄。若在其它情况下出现色为二级黄。若在其它情况下出现n 次红色，次红色，则晶体干涉色为（则晶体干涉色为（n+1）级。级。 五五. 双折射率的测定双折射率的测定 应用石英楔子的测定应用石英楔子的测定：选择干涉色最高的选择干涉色最高的切面，利用石英楔子测定其干涉色级序，然切面，利用石英楔子测定其干涉色级序，然后在干涉色色谱表上求出相应的光程差。再后在干涉色色谱表上求出相应的光程差。再利用已知双折射率的晶体，估计薄片的厚度

58、。利用已知双折射率的晶体，估计薄片的厚度。当知道了这些后，双折射率值便可求出。当知道了这些后，双折射率值便可求出。 六六. 消光类型及消光角消光类型及消光角 1. 消光类型：消光类型： 由于晶体光率体的主轴与晶由于晶体光率体的主轴与晶体的结晶轴之间有一定关系，而晶体薄片上体的结晶轴之间有一定关系，而晶体薄片上的解理缝、双晶缝和晶棱等又与晶轴有一定的解理缝、双晶缝和晶棱等又与晶轴有一定的关系，所以可按消光时晶体的解理缝、双的关系，所以可按消光时晶体的解理缝、双晶缝和晶棱等与上下偏光镜振动方向（目镜晶缝和晶棱等与上下偏光镜振动方向（目镜十字丝）的关系来划分晶体的消光类型。十字丝）的关系来划分晶体的

59、消光类型。 平行消光平行消光（图图4-26a）：）：晶体消光时，晶体消光时，解理缝、双晶缝或晶棱与目镜十字丝平解理缝、双晶缝或晶棱与目镜十字丝平行。如黑云母。行。如黑云母。 对称消光对称消光（图图4-26c）：）：晶体消光时，晶体消光时，目镜十字丝平分两组解理缝或两个晶面目镜十字丝平分两组解理缝或两个晶面迹线夹角。如角闪石垂直解理切面。迹线夹角。如角闪石垂直解理切面。 斜消光斜消光（图（图4-26b）：）：晶体消光时，解晶体消光时，解理缝、双晶缝或晶棱与目镜十字丝斜交。理缝、双晶缝或晶棱与目镜十字丝斜交。如普通辉石。如普通辉石。 2. 消光角：消光角：晶体在斜消光时，其光率体椭圆晶体在斜消光时

60、，其光率体椭圆半径与解理缝、双晶缝或晶棱之间的夹角称半径与解理缝、双晶缝或晶棱之间的夹角称为消光角，也就是晶体切片在消光时，其解为消光角，也就是晶体切片在消光时，其解理缝、双晶缝或晶棱与目镜十字丝的夹角。理缝、双晶缝或晶棱与目镜十字丝的夹角。 消光角也是晶体的一个重要光学常数消光角也是晶体的一个重要光学常数 ，需要测量。需要测量。晶体的消光类型和消光角的大晶体的消光类型和消光角的大小与晶体的光性方位及切面方向有关。小与晶体的光性方位及切面方向有关。因因此，某些晶系晶体平行主轴面的切面上，此，某些晶系晶体平行主轴面的切面上，可通过测定消光角来确定晶体的光性方位。可通过测定消光角来确定晶体的光性方

61、位。 七七. 延性符号延性符号 柱状、针状、板柱状晶体，其长度方向柱状、针状、板柱状晶体，其长度方向往往大于宽度方向，这类晶体称为有延长往往大于宽度方向，这类晶体称为有延长方向或有延性的晶体。方向或有延性的晶体。 根据晶体延长方向与光率体主轴间的关根据晶体延长方向与光率体主轴间的关系，延性可分为两类。系，延性可分为两类。 正延性：晶体延长方向与慢光（正延性：晶体延长方向与慢光（Ng）方向方向平行或夹角小于平行或夹角小于45。 负延性：晶体延长方向与快光（负延性：晶体延长方向与快光（Np）方向方向平行或夹角小于平行或夹角小于45。 晶体延性的正负叫延性符号。延性符号是晶体延性的正负叫延性符号。延

62、性符号是某些长条状晶体的鉴定特征（图某些长条状晶体的鉴定特征（图4-28、29）。）。 延性只能以显微镜下所见到的晶体形态为延性只能以显微镜下所见到的晶体形态为根据。根据。 八八. 双晶的观察双晶的观察 双晶是指两个或两个以上的同种晶体，双晶是指两个或两个以上的同种晶体，彼此间按一定对称关系相互结合而成的彼此间按一定对称关系相互结合而成的规则连生体。晶体的双晶在正交偏光镜规则连生体。晶体的双晶在正交偏光镜下，表现为相邻两个单体不同时消光，下，表现为相邻两个单体不同时消光，呈现一明一暗的现象，这是由于构成双呈现一明一暗的现象，这是由于构成双晶的两个单体中的光率体椭圆半径的方晶的两个单体中的光率体

63、椭圆半径的方位不同（图位不同（图4-30）。）。 双晶两个单体间的结合面称为双晶结合双晶两个单体间的结合面称为双晶结合面，它与薄片平面的交线称为面，它与薄片平面的交线称为双晶缝双晶缝。由。由于双晶结合面相当于两单体间的一个对称于双晶结合面相当于两单体间的一个对称面，当结合面垂直于切面时，相邻两单体面，当结合面垂直于切面时，相邻两单体的光率体切面在双晶缝两侧是对称的，故的光率体切面在双晶缝两侧是对称的，故当双晶缝与十字丝平行或呈当双晶缝与十字丝平行或呈45角时，双晶角时，双晶缝两侧的单体明亮程度一致，此时看不见缝两侧的单体明亮程度一致，此时看不见双晶（图双晶（图4-31a）。）。 根据双晶单体的

64、数目，可分为下列几种根据双晶单体的数目，可分为下列几种双晶类型：双晶类型： 1. 简单双晶简单双晶（图图4-31a）：）：仅由两个双晶单仅由两个双晶单体组成，在正交偏光镜间，表现为一明一体组成，在正交偏光镜间，表现为一明一暗，旋转物台，明暗互为更换。暗，旋转物台，明暗互为更换。2.复式双晶复式双晶：由两个以上的双晶单体组成，：由两个以上的双晶单体组成，可分为：可分为： 聚片双晶：聚片双晶：双晶结合面彼此平行，在正双晶结合面彼此平行，在正交偏光镜间呈聚片状（交偏光镜间呈聚片状（图图4-31b），），旋转旋转物台，奇、偶数两组双晶单体轮换消光，物台，奇、偶数两组双晶单体轮换消光，呈明暗相同的细条带

65、。呈明暗相同的细条带。 联合双晶：联合双晶：结合面彼此不平行，按单体结合面彼此不平行，按单体数目可分为三连晶、四连晶和六连晶等。数目可分为三连晶、四连晶和六连晶等。在正交偏光镜间，相邻两个单体轮流消光在正交偏光镜间，相邻两个单体轮流消光（图图4-31c） 4-4 锥光光镜下晶体的光学性下晶体的光学性质 一一. 锥光镜的装置及特点锥光镜的装置及特点 在正交偏光镜的基础上，于下偏光镜之上，在正交偏光镜的基础上，于下偏光镜之上，载物台之下，加上一个聚光镜，其作用在于载物台之下，加上一个聚光镜，其作用在于使透过下偏光镜的平行偏光束变成锥形偏光使透过下偏光镜的平行偏光束变成锥形偏光束（图束（图4-32）

66、。）。 在锥形偏光中，除中央一条光线垂直射在锥形偏光中，除中央一条光线垂直射入薄片以外，其余各条光线都是倾斜射入入薄片以外，其余各条光线都是倾斜射入薄片，而且愈向外倾斜角愈大，在薄片中薄片，而且愈向外倾斜角愈大，在薄片中所经历的距离愈外愈长。所经历的距离愈外愈长。 锥形偏光束中的偏光锥形偏光束中的偏光 ，无论如何倾斜，无论如何倾斜 ，其振动面仍与下偏光镜的振动方向平行。其振动面仍与下偏光镜的振动方向平行。 非均质体晶体的光学性质随方向而异，非均质体晶体的光学性质随方向而异，垂直不同方向射入的光，其光率体椭圆切垂直不同方向射入的光，其光率体椭圆切面不同。当许多不同方向入射的光同时经面不同。当许多

67、不同方向入射的光同时经过晶体薄片后，到达上偏光镜所发生的消过晶体薄片后，到达上偏光镜所发生的消光与干涉效应也各不相同。光与干涉效应也各不相同。 由各个方向入射光线通过薄片后到达上由各个方向入射光线通过薄片后到达上偏光镜所发生的消光与干涉现象的总和偏光镜所发生的消光与干涉现象的总和 ，所构成的各种特殊图形，一般称为干涉图。所构成的各种特殊图形，一般称为干涉图。 观察干涉图时，去掉目镜，可直接观察观察干涉图时，去掉目镜，可直接观察到物镜焦平面上的干涉图实像，其图形虽到物镜焦平面上的干涉图实像，其图形虽小，但很清楚。如果在镜筒中安上针孔光小，但很清楚。如果在镜筒中安上针孔光阑或针孔目镜，观察细小晶体

68、干涉图时，阑或针孔目镜，观察细小晶体干涉图时，其效果会更好。其效果会更好。 不去掉目镜，则必须加入勃氏镜才能看不去掉目镜，则必须加入勃氏镜才能看到干涉图，到干涉图，因勃氏镜与目镜联合组成一个因勃氏镜与目镜联合组成一个望远镜式的放大系统，望远镜式的放大系统，所看到的干涉图图所看到的干涉图图形虽大，但较模糊。在观察细小晶体干涉形虽大，但较模糊。在观察细小晶体干涉图时，如果勃氏镜上附有锁光圈，缩小光图时，如果勃氏镜上附有锁光圈，缩小光圈，观察效果会更好。圈，观察效果会更好。 观察干涉图时，换用高倍物镜的作用，观察干涉图时，换用高倍物镜的作用，在于能接纳较大范围的倾斜入射光线。在于能接纳较大范围的倾斜

69、入射光线。 均质体晶体的光学性质各方向一致，不均质体晶体的光学性质各方向一致，不能形成干涉图。非均质体在锥光镜下能形能形成干涉图。非均质体在锥光镜下能形成干涉图，分述如下：成干涉图，分述如下： 二二. 一轴晶干涉图一轴晶干涉图 1. 垂直光轴切面的干涉图：垂直光轴切面的干涉图： 首先用低倍物镜在正交偏光镜下挑选一首先用低倍物镜在正交偏光镜下挑选一个干涉色最低或近于全黑的晶体切面，然个干涉色最低或近于全黑的晶体切面，然后完成锥光镜的装置便可看到垂直光轴切后完成锥光镜的装置便可看到垂直光轴切面的干涉图。面的干涉图。 形象特点：形象特点：垂直光轴切面的干涉图如图垂直光轴切面的干涉图如图4-33所示。

70、平行目镜十字丝出现一个黑十所示。平行目镜十字丝出现一个黑十字（又叫消光影），把视域分割为四个象字（又叫消光影），把视域分割为四个象限，干涉色为一级灰白色。黑十字交点为限，干涉色为一级灰白色。黑十字交点为光轴出露点，近光轴处黑臂较细，远离光光轴出露点，近光轴处黑臂较细，远离光轴处黑臂较粗（图轴处黑臂较粗（图4-33）。）。 在双折射率较大或薄片较厚的晶体中，在双折射率较大或薄片较厚的晶体中，除呈现黑十字外，围绕光轴出露点有同心除呈现黑十字外，围绕光轴出露点有同心圆状干涉色色环出现（圆状干涉色色环出现（图图4-33）。双折）。双折射率相同的晶体切片，其厚度愈大，干涉射率相同的晶体切片，其厚度愈大，

71、干涉色色环愈多，反之切片愈薄，干涉色色环色色环愈多，反之切片愈薄，干涉色色环愈少。自光轴出露点向外，等色环由疏变愈少。自光轴出露点向外，等色环由疏变密，干涉色级序由低到高。旋转载物台时，密，干涉色级序由低到高。旋转载物台时，黑十字与等色环的形态与位置不变。黑十字与等色环的形态与位置不变。 成因成因：见图：见图4-34。 光性正负的测定：光性正负的测定：只要设法测出只要设法测出Ne或或N0的相对大小，就可以确定一轴晶晶体的光的相对大小，就可以确定一轴晶晶体的光性正负。如图性正负。如图4-36，黑十字将视域分割为，黑十字将视域分割为四个象限，常光与非常光在四个象限中的四个象限，常光与非常光在四个象

72、限中的振动方向亦如图所示。振动方向亦如图所示。 因此，根据四个象限中干涉色的级序，因此，根据四个象限中干涉色的级序，选择适当的补色器（试板），插入后观察选择适当的补色器（试板），插入后观察干涉色级序的变化，根据补色法则，即能干涉色级序的变化，根据补色法则，即能判定判定Ne、N0谁大，从而迅速定出晶体的谁大，从而迅速定出晶体的光性符号。光性符号。 如果晶体的干涉色比较低，例如为一如果晶体的干涉色比较低，例如为一级灰即可采用石膏及云母试板进行测定，级灰即可采用石膏及云母试板进行测定，见图见图4-37。 如果晶体的双折射率较大或切片较厚时，如果晶体的双折射率较大或切片较厚时，围绕光轴出露点有同心圆形

73、等色环出现，此围绕光轴出露点有同心圆形等色环出现，此时采用云母试板或石英楔进行测定较为方便。时采用云母试板或石英楔进行测定较为方便。用云母试板，见图用云母试板，见图4-38。 在干涉色升高的两个象限内，显示出整个色环在干涉色升高的两个象限内，显示出整个色环向内移动，在干涉色降低的两个象限内，显示出向内移动，在干涉色降低的两个象限内，显示出整个色环向外移动。若干涉色圈多而密，加入云整个色环向外移动。若干涉色圈多而密，加入云母试板后，色环移动情况看不清楚，可使用石英母试板后，色环移动情况看不清楚，可使用石英楔，随着石英楔的逐渐插入，在干涉色升高或降楔，随着石英楔的逐渐插入，在干涉色升高或降低的两个

74、象限内，色环连续向内或向外移动。低的两个象限内，色环连续向内或向外移动。 2. 斜交光轴切面干涉图：斜交光轴切面干涉图： 形象特点：形象特点：在斜交光轴的切面中，光轴在斜交光轴的切面中，光轴的位置是倾斜的，光轴在晶体薄片平面上的位置是倾斜的，光轴在晶体薄片平面上的出露点（黑十字交点）不在视域中心，的出露点（黑十字交点）不在视域中心，所以出现不完整的黑十字和不完整的色环。所以出现不完整的黑十字和不完整的色环。 当光轴与薄片法线所成夹角不大时，黑当光轴与薄片法线所成夹角不大时，黑十字交点虽不在视域中心，但仍在视域内，十字交点虽不在视域中心，但仍在视域内，转动载物台，黑十字交点绕十字丝中心作转动载物

75、台，黑十字交点绕十字丝中心作圆周运动，黑臂相应地作平行或垂直十字圆周运动，黑臂相应地作平行或垂直十字丝的移动（见图丝的移动（见图4-39）。）。 当光轴与薄片法线夹角较大时，光轴出当光轴与薄片法线夹角较大时，光轴出露点在视域外，视域中只见到一根黑臂，旋露点在视域外，视域中只见到一根黑臂，旋转物台，黑臂水平或垂直十字丝移动，并交转物台，黑臂水平或垂直十字丝移动，并交替在视域内出现（图替在视域内出现（图4-40）。）。 斜交光轴切面干涉图的成因，同样可以利斜交光轴切面干涉图的成因，同样可以利用垂直光轴干涉图的形成加以解释。用垂直光轴干涉图的形成加以解释。 光性正负的测定光性正负的测定： 干涉图中光

76、轴出露点在视域内时，测定干涉图中光轴出露点在视域内时，测定光性的方法与垂直光轴切面干涉图测定方光性的方法与垂直光轴切面干涉图测定方法完全相同。如果干涉图中光轴出露点在法完全相同。如果干涉图中光轴出露点在视域之外，首先要确定视域属于哪一象限，视域之外，首先要确定视域属于哪一象限，关键是确定光轴出露点：关键是确定光轴出露点： a. 黑十字的细端近光轴方向，粗端远离光轴黑十字的细端近光轴方向，粗端远离光轴 b. 等色环凹向光轴方向等色环凹向光轴方向 c. 黑臂的移动情况（图黑臂的移动情况（图4-41） 只要确定了黑臂分割视域的象限名称，便只要确定了黑臂分割视域的象限名称，便可用前述同样的方法测定光性

77、正负。可用前述同样的方法测定光性正负。 3.平行光轴切面的干涉图平行光轴切面的干涉图 形象特点：形象特点：当光轴与上、下偏光镜振动当光轴与上、下偏光镜振动方向平行时，干涉图为模糊粗大的黑十字，方向平行时，干涉图为模糊粗大的黑十字，几乎占据整个视域（图几乎占据整个视域（图4-42）。少许转动）。少许转动物台（约物台（约1215）黑十字分裂并沿光轴方）黑十字分裂并沿光轴方向迅速退出视域（图向迅速退出视域（图4-42b）而使视域变亮，而使视域变亮，出现干涉色，因变化迅速故称之为瞬变干出现干涉色，因变化迅速故称之为瞬变干涉图或闪图。涉图或闪图。 当光轴与上、下偏光镜振动方向成当光轴与上、下偏光镜振动方

78、向成45夹夹角时，视域最亮，如果晶体的双折射率值角时，视域最亮，如果晶体的双折射率值较大，则在相对的象限内，出现对称的双较大，则在相对的象限内，出现对称的双曲线形干涉色色带（曲线形干涉色色带（图图4-42），），在光轴所在光轴所在的两个象限内，干涉色由中心向两边逐在的两个象限内，干涉色由中心向两边逐渐降低，而垂直光轴方向的两个象限，干渐降低，而垂直光轴方向的两个象限，干涉色由中心向两边逐渐升高；如果晶体的涉色由中心向两边逐渐升高；如果晶体的双折射率较低，则只出现一级灰干涉色。双折射率较低，则只出现一级灰干涉色。 成因：成因：在平行光轴切面的光率体椭圆半径在平行光轴切面的光率体椭圆半径分布图中（

79、图分布图中（图4-43），当光轴与上、下偏光），当光轴与上、下偏光镜振动方向之一平行时，大部分的光率体椭镜振动方向之一平行时，大部分的光率体椭圆半径都与上、下偏光镜的振动方向平行或圆半径都与上、下偏光镜的振动方向平行或近于平行，在正交偏光镜间应当消光或近于近于平行，在正交偏光镜间应当消光或近于消光，故形成粗大模糊的黑十字，稍转动物消光，故形成粗大模糊的黑十字，稍转动物台，则大部分光率体椭圆半径与上、下偏光台，则大部分光率体椭圆半径与上、下偏光镜的振动方向斜交，故黑十字迅速分裂退出镜的振动方向斜交，故黑十字迅速分裂退出视域，而使视域变亮，出现干涉色。视域，而使视域变亮，出现干涉色。 由图由图4-

80、44可看出，在沿光轴的方向上，可看出，在沿光轴的方向上，由中心向两边的各点上，其短半径由中心向两边的各点上，其短半径N0不不变，长半径变，长半径Ne逐渐变短；又因晶体较逐渐变短；又因晶体较薄，视域又较小，不足以抵消双折射率减薄，视域又较小，不足以抵消双折射率减小所引起的光程差减小，所以在此方向上小所引起的光程差减小，所以在此方向上，由中心向两边干涉色逐渐变低。，由中心向两边干涉色逐渐变低。 在垂直光轴的方向上，由中心向两边各在垂直光轴的方向上，由中心向两边各点上，其光率体椭圆半径相等（均为点上，其光率体椭圆半径相等（均为N0），），但由于光波通过薄片的距离是愈外愈大，但由于光波通过薄片的距离是

81、愈外愈大，故光程差愈外愈大，因而干涉色由中心向故光程差愈外愈大，因而干涉色由中心向两边逐渐升高。两边逐渐升高。 干涉图的应用：干涉图的应用： 当轴性已知时，可以确定切面方向。一般不用当轴性已知时，可以确定切面方向。一般不用来测定光性符号，但当轴性已知时，亦可以用来来测定光性符号，但当轴性已知时，亦可以用来测光性正负。测定时，转动物台，黑十字逸出的测光性正负。测定时，转动物台，黑十字逸出的方向或色序较低的两象限的方向，即为光轴方向，方向或色序较低的两象限的方向，即为光轴方向，使光轴与上、下偏光镜的振动方向成使光轴与上、下偏光镜的振动方向成45时，插入时，插入试板观察视域中心干涉色升降变化，测定光

82、轴方试板观察视域中心干涉色升降变化，测定光轴方向是向是Ng还是还是Np，即可确定其光性正负。知道了光即可确定其光性正负。知道了光轴的方位，移去聚光镜和勃氏镜，直接在正交偏轴的方位，移去聚光镜和勃氏镜，直接在正交偏光镜间测定也很方便。光镜间测定也很方便。三三. 二轴晶干涉图二轴晶干涉图1.垂直锐角等分线（垂直锐角等分线（Bxa）切面的干涉图切面的干涉图： 形象特点：形象特点：当光轴面与上、下偏光镜振动当光轴面与上、下偏光镜振动方向之一平行时，干涉图由一个黑十字与方向之一平行时，干涉图由一个黑十字与字形的干涉色色环组成（图字形的干涉色色环组成（图4-45a），），黑十黑十字的两个黑臂分别平行上、下

83、偏光镜的振字的两个黑臂分别平行上、下偏光镜的振动方向，其粗细不等，沿光轴面方向的黑动方向，其粗细不等，沿光轴面方向的黑臂较细，在两个光轴出露点处更细，垂直臂较细，在两个光轴出露点处更细，垂直光轴面方向（即光轴面方向（即Nm向）的黑臂较宽；黑十向）的黑臂较宽；黑十字交点为字交点为Bxa的出露点，位于视域中心。的出露点，位于视域中心。 干涉色色圈以两个光轴出露点为中心，向干涉色色圈以两个光轴出露点为中心，向两边干涉色级序逐渐升高，在靠近光轴处，两边干涉色级序逐渐升高，在靠近光轴处，干涉色色圈呈卵形曲线，向外合并成干涉色色圈呈卵形曲线，向外合并成形，形，更外则成凹形椭圆。干涉色色圈的多少，取更外则成

84、凹形椭圆。干涉色色圈的多少，取决于晶体的双折射率及薄片厚度，与两者成决于晶体的双折射率及薄片厚度，与两者成正比。对于双折射率较低的晶体，干涉图中正比。对于双折射率较低的晶体，干涉图中无干涉色色圈，在黑十字所分割的四个象限无干涉色色圈，在黑十字所分割的四个象限内仅出现一级干涉色（图内仅出现一级干涉色（图4-46）。）。 转动物台，黑十字从中心分裂，形成两个弯转动物台，黑十字从中心分裂，形成两个弯曲的黑臂，当光轴面方向与上、下偏光镜振动曲的黑臂，当光轴面方向与上、下偏光镜振动方向成方向成45角时，两个黑臂顶点间的距离最远角时，两个黑臂顶点间的距离最远（图图4-45b），），二弯曲黑臂顶点为两个光轴

85、的二弯曲黑臂顶点为两个光轴的出露点，它们之间的距离与光轴角出露点，它们之间的距离与光轴角2V成正比，成正比，弯曲黑臂顶点凸向弯曲黑臂顶点凸向Bxa出露点。出露点。 继续转动物台，弯曲黑臂顶点逐渐向视继续转动物台，弯曲黑臂顶点逐渐向视域中心移动，至域中心移动，至90时，又合成黑十字，但时，又合成黑十字，但粗细黑臂的位置已更换（粗细黑臂的位置已更换（图图4-45c）。）。转动转动物台时，干涉色色圈随光轴出露点移动，物台时，干涉色色圈随光轴出露点移动，其形状不变化。其形状不变化。 成因：成因： 根据拜弗定律（光沿任意方向射入二根据拜弗定律（光沿任意方向射入二轴晶晶体，垂直此入射光的光率体切面的轴晶晶

86、体，垂直此入射光的光率体切面的椭圆半径必定是入射光与两个光轴所构成椭圆半径必定是入射光与两个光轴所构成的二平面夹角的两个平分面与切片的交线；的二平面夹角的两个平分面与切片的交线；也就是说，在二轴晶切片上任一点的光率也就是说，在二轴晶切片上任一点的光率体轴，必定是此点与二光轴出露点连线夹体轴，必定是此点与二光轴出露点连线夹角的分角线）（图角的分角线）（图4- 47）：）： 二轴晶垂直二轴晶垂直Bxa切面上光率体椭圆半径切面上光率体椭圆半径的分布如图的分布如图4-48所示，从图中可以看出，所示，从图中可以看出，光轴面与上、下偏光镜振动方向之一平行光轴面与上、下偏光镜振动方向之一平行时，在光轴面及时

87、，在光轴面及Nm方向上，其光率体椭圆方向上，其光率体椭圆半径与上、下偏光镜振动方向平行或近于半径与上、下偏光镜振动方向平行或近于平行，故应消光而成黑十字。平行，故应消光而成黑十字。 在在Nm方向上，光率体椭圆半径的分布方向上，光率体椭圆半径的分布与与AA、PP方向平行的范围较宽，因此黑方向平行的范围较宽，因此黑臂粗；在光轴面方向上光率体体椭圆半径臂粗；在光轴面方向上光率体体椭圆半径与与AA、PP方向平行的范围窄，光轴出露方向平行的范围窄，光轴出露点最窄，故黑臂细（图点最窄，故黑臂细（图4-49 a）。）。 旋转物台，中心部分光率体椭圆半径方向旋转物台，中心部分光率体椭圆半径方向首先与首先与AA

88、、PP斜交而变亮，黑十字从中心斜交而变亮，黑十字从中心分裂，当光轴面与分裂，当光轴面与AA、PP成成45夹角时，夹角时，只有弯曲范围的光率体椭圆半径与只有弯曲范围的光率体椭圆半径与AA、PP平行，故此范围成弯曲黑臂（图平行，故此范围成弯曲黑臂（图4-49 b）。）。 在其它部分的光率体椭圆半径均与在其它部分的光率体椭圆半径均与AA、PP斜交，因此出现干涉色。在光轴出露点斜交，因此出现干涉色。在光轴出露点处的双折射率等于零，光程差为零，以两光处的双折射率等于零，光程差为零，以两光轴出露点为中心，向四周光程差逐渐增大，轴出露点为中心，向四周光程差逐渐增大，但在光轴两边，光程差的增加速度是不相等但在

89、光轴两边，光程差的增加速度是不相等的（图的（图2-66），由光轴向），由光轴向Bxo方向倾斜的入方向倾斜的入射光线，其双折射率与光线通过薄片的距离射光线，其双折射率与光线通过薄片的距离都是逐渐增加，其光程差增加较快。都是逐渐增加，其光程差增加较快。 由光轴向由光轴向Bxa方向倾斜的入射光线，虽然方向倾斜的入射光线，虽然双折射率逐渐增加，但光线通过薄片的距双折射率逐渐增加，但光线通过薄片的距离逐渐减少，其光程差增加较慢，而且到离逐渐减少，其光程差增加较慢，而且到Bxa出露点达最大值。所以在光轴出露点周出露点达最大值。所以在光轴出露点周围，光程差相同的干涉色色圈，在向围，光程差相同的干涉色色圈，在

90、向Bxa的的方向上，离光轴出露点较远，在向方向上，离光轴出露点较远，在向Bxo方向方向上，离光轴出露点较近。上，离光轴出露点较近。 光性正负的测定：光性正负的测定： 测定二轴晶的光性正负，实际上就是测定测定二轴晶的光性正负，实际上就是测定Bxa是是Ng还是还是Np。 由图由图4-50和图和图4-51可知，在光轴面与上、可知，在光轴面与上、下偏光镜振动方向成下偏光镜振动方向成45夹角的干涉图中，夹角的干涉图中，与光轴面迹线一致的光率体椭圆半径的名称，与光轴面迹线一致的光率体椭圆半径的名称，在二光轴出露点内外恰恰相反，但无论光性在二光轴出露点内外恰恰相反，但无论光性正负，黑臂总是凸向锐角等分线区，

91、凹向钝正负，黑臂总是凸向锐角等分线区，凹向钝角等分线区，同时无论锐角区还是钝角区，角等分线区，同时无论锐角区还是钝角区，垂直光轴面迹线的方向总是垂直光轴面迹线的方向总是Nm。 加入适当的试板，根据锐角区或钝角区加入适当的试板，根据锐角区或钝角区干涉色级序的变化便能确定光性正负。例干涉色级序的变化便能确定光性正负。例如，加入石膏试板，弯曲黑臂变为红臂。如，加入石膏试板，弯曲黑臂变为红臂。如果锐角区干涉色由灰变蓝（图如果锐角区干涉色由灰变蓝（图4-53 a），），干涉色升高，说明干涉色升高，说明Nm方向与试板的慢光平方向与试板的慢光平行，垂直行，垂直Nm振动的应为快光振动的应为快光Np，则锐角等则

92、锐角等分线就是分线就是Ng，因此是二轴晶正光性。因此是二轴晶正光性。 如果锐角区干涉色由灰变黄（图如果锐角区干涉色由灰变黄（图4-53 b），），干涉色降低，说明干涉色降低，说明Nm方向为快光，与之垂方向为快光，与之垂直振动的应为慢光直振动的应为慢光Ng，则锐角等分线为则锐角等分线为Np，因此是负光性。因此是负光性。 钝角区与锐角区干涉色的升降情况正相钝角区与锐角区干涉色的升降情况正相反，分析钝角区干涉色的变化情况亦能得出反，分析钝角区干涉色的变化情况亦能得出与上述相同的结论。与上述相同的结论。 图图4-52表示干涉色色圈多的干涉图，加表示干涉色色圈多的干涉图，加入云母或石英楔试板后，弯曲黑臂

93、变为灰入云母或石英楔试板后，弯曲黑臂变为灰白色，若锐角区干涉色色圈向内移动（图白色，若锐角区干涉色色圈向内移动（图4-52 b），），干涉色升高，同名轴平行，说干涉色升高，同名轴平行，说明明Nm为慢光，与之垂直的方向为快光为慢光，与之垂直的方向为快光Np ，所以所以Bxa=Ng 。 同时，钝角区干涉色色圈向外移动，同时，钝角区干涉色色圈向外移动，干涉色下降，异名轴平行，说明干涉色下降，异名轴平行，说明Nm为快为快光，与之垂直方向为慢光光，与之垂直方向为慢光Ng ，所以所以Bxo=Np ，为正光性晶体。为正光性晶体。 同理，图同理，图4-52a，试板的方位未变，但试板的方位未变，但干涉色升降变化

94、与图干涉色升降变化与图 4-52 b相反，证明相反，证明Bxa=Np ，Bxo=Ng ，为负光性晶体。为负光性晶体。 2. 垂直一个光轴（垂直一个光轴（OA）切面的干涉图切面的干涉图 形象特点形象特点：二轴晶垂直一个光轴切面干涉：二轴晶垂直一个光轴切面干涉图，在形象上相当于垂直图，在形象上相当于垂直Bxa切面干涉图的切面干涉图的一半，其光轴出露点在视域中心，当光轴一半，其光轴出露点在视域中心，当光轴面与上、下偏光镜振动方向之一平行时，面与上、下偏光镜振动方向之一平行时，出现一个直的黑臂（图出现一个直的黑臂（图4-55 a）及卵形干涉及卵形干涉色色圈（双折射率大时）。色色圈（双折射率大时）。 转

95、动物台，黑臂弯曲，当光轴面与转动物台，黑臂弯曲，当光轴面与AA、PP成成45角时，黑臂弯曲度最大（图角时，黑臂弯曲度最大（图4-55 b），），弯曲黑臂凸向弯曲黑臂凸向Bxa的出露点。继续转动物台，的出露点。继续转动物台，弯曲黑臂逐渐变直，至弯曲黑臂逐渐变直，至90时又成为一个直的时又成为一个直的黑臂，但方向已改变（图黑臂，但方向已改变（图4-55 c）。）。再继续转再继续转动物台，黑臂再度弯曲，至动物台，黑臂再度弯曲，至135时弯曲度最大，时弯曲度最大，但凸出方向已改变（图但凸出方向已改变（图4-55 d）。）。 成因：成因： 因为垂直一个光轴切面的干涉图是垂直因为垂直一个光轴切面的干涉图是

96、垂直Bxa干涉图的一部分，所以成因亦与垂直干涉图的一部分，所以成因亦与垂直Bxa干涉图相同。干涉图相同。 光性正负的测定：光性正负的测定： 测定光性时，转动物台，使光轴面与测定光性时，转动物台，使光轴面与AA、PP方向成方向成45角，根据弯曲黑臂顶点凸向角，根据弯曲黑臂顶点凸向Bxa，找出找出Bxa出露点及另一弯曲黑臂在视域出露点及另一弯曲黑臂在视域外的位置，即可按照垂直外的位置，即可按照垂直Bxa切面测光性正切面测光性正负的方法进行测定（图负的方法进行测定（图4-56）。）。 估计光轴角的大小估计光轴角的大小 使光轴面方向与上、下偏光镜振动方向成使光轴面方向与上、下偏光镜振动方向成45时，黑

97、臂弯曲程度与光轴角大小成反比，时，黑臂弯曲程度与光轴角大小成反比，见图见图4-57。当。当2V = 90时，黑臂成直带；当时，黑臂成直带；当2V = 0时（相当于一轴晶的情况），黑臂时（相当于一轴晶的情况），黑臂弯曲成弯曲成90；2V介于介于0 与与90之间时，黑臂之间时，黑臂弯曲度介于弯曲度介于90与直带之间。用这种方法可与直带之间。用这种方法可估计光轴角的大小，但不太精确。估计光轴角的大小，但不太精确。 3. 斜交光轴切面的干涉图斜交光轴切面的干涉图 二轴晶斜交光轴切面的干涉图是二轴晶二轴晶斜交光轴切面的干涉图是二轴晶晶体薄片中最常见一种干涉图。晶体薄片中最常见一种干涉图。 不垂直不垂直B

98、xa，也不垂直光轴的切面，若斜也不垂直光轴的切面，若斜交角度不太大，其干涉图与前两者颇类似，交角度不太大，其干涉图与前两者颇类似，仅在视域中稍有偏斜。仅在视域中稍有偏斜。 除这种形象外，斜交光轴切面的干涉图还除这种形象外，斜交光轴切面的干涉图还可分为以下两种类型：可分为以下两种类型： 一种是垂直光轴面斜交光轴切面的干涉图一种是垂直光轴面斜交光轴切面的干涉图（图（图4-58），当光轴面迹线与），当光轴面迹线与AA、PP之一之一平行时，黑臂为一个直臂，通过视域中且平平行时，黑臂为一个直臂，通过视域中且平分视域为两半（图分视域为两半（图4-58 a、c、e、g）。）。 转动物台，黑臂弯曲，当光轴面迹

99、线与转动物台，黑臂弯曲，当光轴面迹线与AA、PP成成45角时，弯曲黑臂顶点不在视角时，弯曲黑臂顶点不在视域中心，如果入射光与光轴的倾角不大，域中心，如果入射光与光轴的倾角不大，弯曲黑臂顶点仍位于视域之内（图弯曲黑臂顶点仍位于视域之内（图4-58 b、d），），如果与光轴的倾角较大，弯曲黑臂顶如果与光轴的倾角较大，弯曲黑臂顶点就不在视域之内（图点就不在视域之内（图4-58 f、h）。）。 另一种是与光轴面及光轴都斜交的切面另一种是与光轴面及光轴都斜交的切面（图（图4-59）。当光轴面迹线与）。当光轴面迹线与AA、PP之一之一平行时，直的黑臂不通过视域中心，而是偏平行时，直的黑臂不通过视域中心，而

100、是偏在视域的一边（图在视域的一边（图4-59 a、c）。）。转动物台，转动物台，黑臂弯曲，当光轴面与黑臂弯曲，当光轴面与AA、PP成成45角时，角时，黑臂顶点不在视域中心，如果与光轴的倾角黑臂顶点不在视域中心，如果与光轴的倾角不大，黑臂仍在视域内（图不大，黑臂仍在视域内（图4-59 b、d）。）。 无论何种斜交光轴的干涉图，当转动物无论何种斜交光轴的干涉图，当转动物台时，黑臂总要弯曲，而且总是凸向锐角台时，黑臂总要弯曲，而且总是凸向锐角区，凹向钝角区。所以转动物台，至黑臂区，凹向钝角区。所以转动物台，至黑臂弯曲到最大程度（相当于光轴面迹线处于弯曲到最大程度（相当于光轴面迹线处于45位置）后，确

101、定锐角区与钝角区的位置，位置）后，确定锐角区与钝角区的位置，选择适当的试板，根据锐角或钝角区干涉选择适当的试板，根据锐角或钝角区干涉色升降的情况，用前述相同的原则加以分色升降的情况，用前述相同的原则加以分析，便可确定晶体的光性正负。析，便可确定晶体的光性正负。4. 垂直钝角平分线（垂直钝角平分线（Bxo）切面的干涉图切面的干涉图 形象特点：形象特点： 当光轴面与上、下偏光镜振动方向当光轴面与上、下偏光镜振动方向AA、PP之一平行时，干涉图为一个较粗大模糊之一平行时，干涉图为一个较粗大模糊的黑十字（图的黑十字（图2-78a），），黑十字四个象限仅黑十字四个象限仅出现一级灰干涉色，如果双折射率很高

102、时，出现一级灰干涉色，如果双折射率很高时，可出现较稀疏的干涉色色圈。可出现较稀疏的干涉色色圈。 如果把视域想像地扩大，则其干涉图形如果把视域想像地扩大，则其干涉图形象与垂直象与垂直Bxa切面干涉图相似，所不同的切面干涉图相似，所不同的是两个光轴出露点之间的距离较远，我们是两个光轴出露点之间的距离较远，我们在视域中所看到的只是干涉图的中央部分，在视域中所看到的只是干涉图的中央部分，所以黑十字显得粗大而模糊，干涉色色圈所以黑十字显得粗大而模糊，干涉色色圈也不明显。也不明显。 转动物台，黑十字迅速分裂成双曲黑臂，转动物台，黑十字迅速分裂成双曲黑臂，并沿光轴面方向逸出视域，一般为并沿光轴面方向逸出视域

103、，一般为1035。当光轴面与。当光轴面与AA、PP成成45夹角时，弯夹角时，弯曲黑臂的两个顶点之间的距离最远，并都曲黑臂的两个顶点之间的距离最远，并都位于视域之外。继续转动物台，弯曲黑臂位于视域之外。继续转动物台，弯曲黑臂逐渐靠近，至逐渐靠近，至90时，又出现一个粗大模糊时，又出现一个粗大模糊的黑十字，再转动，又分裂。的黑十字，再转动，又分裂。 成因：成因： 其成因可用垂直其成因可用垂直Bxo切片上光率体椭圆切片上光率体椭圆半径分布图（图半径分布图（图2-79）解释。当光轴面与）解释。当光轴面与AA、PP之一平行时，比较多的光率体椭之一平行时，比较多的光率体椭圆半径与圆半径与AA、PP平行或近

104、于平行，故构平行或近于平行，故构成粗大的黑十字。稍转动物台，大多数光成粗大的黑十字。稍转动物台，大多数光率体椭圆半径与率体椭圆半径与AA、PP斜交，而且是中斜交，而且是中心部分首先斜交，故黑十字分裂。心部分首先斜交，故黑十字分裂。 当晶体当晶体2V很大时，两个光轴间的钝角与很大时，两个光轴间的钝角与锐角大小相近，这时垂直锐角大小相近，这时垂直Bxo切面的干涉图切面的干涉图与垂直与垂直Bxa切面的干涉图往往不易区别。当切面的干涉图往往不易区别。当晶体的晶体的2V很小时，两个光轴间的钝角很大，很小时，两个光轴间的钝角很大，在垂直在垂直Bxo切面的干涉图上两个光轴出露点切面的干涉图上两个光轴出露点之

105、间的距离很大，转动物台，黑十字分裂之间的距离很大，转动物台，黑十字分裂退出视域的速度更快，此时，垂直退出视域的速度更快，此时，垂直Bxo切面切面干涉图又与平行光轴切面的干涉图相似。干涉图又与平行光轴切面的干涉图相似。 光性正负的测定：光性正负的测定： 转动物台，根据黑臂退出视域的规律转动物台，根据黑臂退出视域的规律判别出光轴面方位，当光轴面与判别出光轴面方位，当光轴面与AA、PP成成45夹角时，视域最明亮，视域中心为夹角时，视域最明亮，视域中心为Bxo出露点，垂直光轴面迹线的方向为出露点，垂直光轴面迹线的方向为Nm（图图2-78c）。）。插入适当试板，根据干涉插入适当试板，根据干涉色升降变化情

106、况，确定色升降变化情况，确定Bxo是是Ng或或Np，定定光性符号。光性符号。5. 平行光轴面切面的干涉图平行光轴面切面的干涉图 形象特点：形象特点： 干涉图与一轴晶平行光轴切面的干涉图干涉图与一轴晶平行光轴切面的干涉图相似（图相似（图4-60 a），当），当Bxa，Bxo方向分别方向分别与与AA、PP平行时，为粗大模糊的黑十字，平行时，为粗大模糊的黑十字，几乎占据整个视域。转动物台，黑十字分几乎占据整个视域。转动物台，黑十字分裂裂 并迅速沿锐角等分线的方向退出视域并迅速沿锐角等分线的方向退出视域（一般在（一般在10以内），故亦称瞬变干涉图以内），故亦称瞬变干涉图或闪图。或闪图。 当当Bxa，B

107、xo方向与方向与AA、PP成成45角时，角时，视域最亮；如果晶体的双折射率较大时，可视域最亮；如果晶体的双折射率较大时，可出现干涉色色带，在出现干涉色色带，在Bxa方向的两个象限中，方向的两个象限中，干涉色较低，在干涉色较低，在Bxo方向的两个象限中，干方向的两个象限中，干涉色稍高（图涉色稍高（图4-60 b）。）。 成因：成因： 二轴晶平行光轴切面干涉图的成因可二轴晶平行光轴切面干涉图的成因可用平行光轴面切面上光率体椭圆半径分用平行光轴面切面上光率体椭圆半径分布图（布图（2-81）解释。当）解释。当Bxa、Bxo分别与分别与AA、PP平行时，几乎所有的光率体椭圆平行时，几乎所有的光率体椭圆半

108、径都与半径都与AA、PP平行或近于平行，故消平行或近于平行，故消光或近于消光而形成粗大的黑十字。光或近于消光而形成粗大的黑十字。 稍转动物台，几乎所有的光率体椭圆半稍转动物台，几乎所有的光率体椭圆半径都与径都与AA、PP斜交，且中央首先斜交，斜交，且中央首先斜交，故黑十字从中心分裂并迅速退出视域，整故黑十字从中心分裂并迅速退出视域，整个视域明亮。个视域明亮。 干涉图的应用：干涉图的应用： 这种切面的干涉图，只能确定切面方向，这种切面的干涉图，只能确定切面方向，一般不用以测定光性符号，但当轴性已知，一般不用以测定光性符号，但当轴性已知，亦可测定光性符号。当视域最亮时，根据亦可测定光性符号。当视域

109、最亮时，根据干涉色级序较低二象限连线方向为干涉色级序较低二象限连线方向为Bxa方向，方向，找出找出Bxa方位后，插入试板，根据干涉色升方位后，插入试板，根据干涉色升降变化情况，确定降变化情况，确定Bxa是是Ng还是还是Np之后，之后，即确定了光性符号。即确定了光性符号。 四四. 光轴角的测定光轴角的测定 光轴角是二轴晶晶体一个重要参数，也光轴角是二轴晶晶体一个重要参数，也是鉴定或区分某些晶体的重要特征。有以是鉴定或区分某些晶体的重要特征。有以下两种确定方法。下两种确定方法。 1. 实测法：实测法： 实测法是利用垂直锐角等分线干涉图。实测法是利用垂直锐角等分线干涉图。当光轴面与当光轴面与AA、P

110、P成成45夹角时，二弯曲夹角时，二弯曲黑臂顶点间的距离与光轴角大小成正比黑臂顶点间的距离与光轴角大小成正比（见图（见图4-54）。）。 光轴出露点间距光轴出露点间距2D（可量出）与晶体视可量出）与晶体视光轴角光轴角2E之间的关系为之间的关系为D = K SinE，式中，式中，K为一常数，其值与显微镜透镜系统有关。为一常数，其值与显微镜透镜系统有关。 又根据折射定律，沿光轴入射的光，视又根据折射定律，沿光轴入射的光，视光轴角光轴角2E与真光轴角与真光轴角2V的关系为：的关系为： 或或 因此因此 如果在薄片与物镜之间，用浸油（折射如果在薄片与物镜之间，用浸油（折射率为率为N）代替空气，则代替空气，

111、则 当所用浸油的当所用浸油的N接近晶体的接近晶体的Nm，所测得所测得的的E接近接近V。 文石的文石的Nm = 1.682，2V=18，白云母白云母Nm=1.582，2V=32，由此可求出显微镜一由此可求出显微镜一定透镜系统下的定透镜系统下的K值。值。 2. 目估法：目估法： 目估法是利用垂直一个光轴的干涉图，目估法是利用垂直一个光轴的干涉图，使光轴面方向与使光轴面方向与AA、PP成成45角时，黑臂角时，黑臂的弯曲程度与光轴角大小成反比（图的弯曲程度与光轴角大小成反比（图4-57）。此法简便，但不很准确，因忽略了）。此法简便，但不很准确，因忽略了介质的介质的N和晶体的和晶体的Nm之影响。之影响。

112、 4-5 4-5 折射率的测定油浸法折射率的测定油浸法 一一. . 油浸法原理油浸法原理 油浸法是将矿物碎屑浸没在已知折射率的介油浸法是将矿物碎屑浸没在已知折射率的介质中，比较二者的折射率值，通过不断更换不同质中，比较二者的折射率值，通过不断更换不同折射率介质，以测定矿物的折射率值。常用的浸折射率介质，以测定矿物的折射率值。常用的浸没介质为液体，称为浸油。对于少数折射率特别没介质为液体，称为浸油。对于少数折射率特别高的矿物，液体浸油达不到要求，需用固体介质，高的矿物，液体浸油达不到要求，需用固体介质，测定时将固体介质熔融而与矿物碎屑粘合后，比测定时将固体介质熔融而与矿物碎屑粘合后，比较二者的折

113、射率值。较二者的折射率值。 油浸法常用的有两种：油浸法常用的有两种： 1. 直照法：直照法： 此方法是通过观察透明矿物与浸油交界此方法是通过观察透明矿物与浸油交界处贝克线的移动规律来判断透明矿物的折处贝克线的移动规律来判断透明矿物的折射率值。提升镜筒，若贝克线向矿物移动，射率值。提升镜筒，若贝克线向矿物移动，说明矿物的折射率大于浸油，反之，浸油说明矿物的折射率大于浸油，反之，浸油的折射率大于矿物。的折射率大于矿物。 如果用单色光观察，当矿物的边缘与贝如果用单色光观察，当矿物的边缘与贝克线消失时，说明矿物的折射率与浸油的克线消失时，说明矿物的折射率与浸油的折射率相等或近于相等。折射率相等或近于相

114、等。 如果用白光观察，当矿物与浸油的折射如果用白光观察，当矿物与浸油的折射率接近相等时，在矿物碎屑边缘看到色散率接近相等时，在矿物碎屑边缘看到色散现象。其特点是在矿物边缘镶有两条颜色现象。其特点是在矿物边缘镶有两条颜色条带，靠近矿物一侧为橙黄色，靠近浸油条带，靠近矿物一侧为橙黄色，靠近浸油一侧呈淡蓝色。一侧呈淡蓝色。 稍微提升镜筒，橙黄色条带移向矿物，稍微提升镜筒，橙黄色条带移向矿物，淡蓝色条带移向浸油，它们移动的速度取淡蓝色条带移向浸油，它们移动的速度取决于矿物与浸油折射率的大小，快者折射决于矿物与浸油折射率的大小，快者折射率大，慢者折射率小；两者移速相等时，率大，慢者折射率小；两者移速相等

115、时，则矿物与浸油的折射率相等。则矿物与浸油的折射率相等。 2. 斜照法：斜照法： 斜照法是采用一块挡板将射入视域中的斜照法是采用一块挡板将射入视域中的光挡去一半，然后比较矿物与浸油的折射光挡去一半，然后比较矿物与浸油的折射率。当矿物折射率大于浸油时，矿物使透率。当矿物折射率大于浸油时，矿物使透过的光线集中，反之则使透过的光线分散过的光线集中，反之则使透过的光线分散（图（图4-65），挡板（可借用试板）推入后，），挡板（可借用试板）推入后，挡去部分光线，结果使矿物颗粒一边暗，挡去部分光线，结果使矿物颗粒一边暗，一边亮。一边亮。 由于显微镜中看到的是倒象，使亮边和由于显微镜中看到的是倒象，使亮边和

116、暗边的位置与实际位置相反。从图暗边的位置与实际位置相反。从图4-65中中可看出，若发现视域暗边与挡板处于同侧，可看出，若发现视域暗边与挡板处于同侧，说明矿物的折射率大于浸油，若暗边与挡说明矿物的折射率大于浸油，若暗边与挡板处于异侧，说明浸油折射率大于矿物。板处于异侧，说明浸油折射率大于矿物。 二二. 折射率测定的具体步骤折射率测定的具体步骤 在进行矿物折射率的测定以前，先要制在进行矿物折射率的测定以前，先要制备油浸薄片，其方法是用镊子取直径为备油浸薄片，其方法是用镊子取直径为0.05mm矿物碎屑少许均匀撒在载玻片上，矿物碎屑少许均匀撒在载玻片上，沿盖片边缘滴入已知折射率的浸油充满二沿盖片边缘滴

117、入已知折射率的浸油充满二玻片之间即成油浸薄片。玻片之间即成油浸薄片。 用浸油与矿物折射率进行比较时，首先用浸油与矿物折射率进行比较时，首先要确定矿物是均质体还是非均质体，一轴要确定矿物是均质体还是非均质体，一轴晶还是二轴晶，光性是正还是负，在这些晶还是二轴晶，光性是正还是负，在这些光学性质确定后才能更好地选择测定方法。光学性质确定后才能更好地选择测定方法。 1. 均质体矿物折射率的测定方法均质体矿物折射率的测定方法 均质体矿物仅有一个折射率，在单偏光均质体矿物仅有一个折射率，在单偏光镜下，根据矿物在浸油中的突起、贝克线镜下，根据矿物在浸油中的突起、贝克线及色散效应情况比较矿物与浸油折射率的及色

118、散效应情况比较矿物与浸油折射率的相对大小，通过不断更换浸油，直到浸油相对大小，通过不断更换浸油，直到浸油与矿物折射率相等，或矿物折射率介于成与矿物折射率相等，或矿物折射率介于成套浸油相邻两瓶浸油之间为止。套浸油相邻两瓶浸油之间为止。 如果第一种浸油折射率如果第一种浸油折射率1.572（小于矿（小于矿物），第二种浸油折射率物），第二种浸油折射率1.576（大于矿（大于矿物），则所测矿物的折射率为：物），则所测矿物的折射率为： 如果相邻浸油折射率间隔为如果相邻浸油折射率间隔为0.003，则，则其误差可能在其误差可能在0.0015以内。以内。 2. 一轴晶矿物主折射率的测定一轴晶矿物主折射率的测定

119、在油浸薄片中选择干涉色最高的颗粒，在油浸薄片中选择干涉色最高的颗粒，在锥光镜下为瞬变干涉图。在光性已知在锥光镜下为瞬变干涉图。在光性已知的情况下，则可在正交偏光镜下确定的情况下，则可在正交偏光镜下确定Ne和和N0的方向。分别是的方向。分别是Ne、N0平行平行PP，推推出上偏光镜，用与上面类似的方法测出上偏光镜，用与上面类似的方法测Ne、N0值的大小。值的大小。 3. 二轴晶矿物主折射率的测定二轴晶矿物主折射率的测定 一般只测一般只测Nm，有必要时也可测有必要时也可测Ng、Np。垂直一个光轴切面的任何方向上都可测得垂直一个光轴切面的任何方向上都可测得Nm。如果找不到垂直光轴的粉末颗粒，可如果找不

120、到垂直光轴的粉末颗粒，可以用垂直光轴面斜交光轴切面代替。在垂以用垂直光轴面斜交光轴切面代替。在垂直直Bxa或垂直或垂直Bxo的切面上亦可测定的切面上亦可测定Nm值。值。 测定时，必须先确定测定时，必须先确定Nm的方向，并使的方向，并使Nm平行平行PP，再在单偏光镜下用上述方法测定。再在单偏光镜下用上述方法测定。 测测Ng、Np时，先选一个干涉色最高颗粒，时，先选一个干涉色最高颗粒，锥光下为闪图。在正交偏光镜下测定锥光下为闪图。在正交偏光镜下测定Ng、Np的方向，在单偏光镜下分别测的方向，在单偏光镜下分别测Ng、Np值值的大小。的大小。 4-6 透明透明矿物薄片的系物薄片的系统鉴定定 一一. 薄

121、片的制备薄片的制备 用切片机从岩石标本上定向或不定向切用切片机从岩石标本上定向或不定向切下一小块，先把一面磨平，用树胶把一平下一小块，先把一面磨平，用树胶把一平面粘在面粘在2550mm，厚约厚约1mm的载玻片上，的载玻片上，再磨另一面直到厚约再磨另一面直到厚约0.03mm为止。薄片的为止。薄片的厚度可根据薄片中矿物在正交偏光镜下的厚度可根据薄片中矿物在正交偏光镜下的干涉色高低来确定。干涉色高低来确定。 通常以平行通常以平行c轴的石英切面出现一级灰白轴的石英切面出现一级灰白至黄白为准。磨好的薄片如需长时间保存，至黄白为准。磨好的薄片如需长时间保存，再用树胶把大小为再用树胶把大小为1515mm到到

122、2020mm，厚约厚约0.10.2mm的盖玻片粘在薄片的表面的盖玻片粘在薄片的表面上，贴上标签，制片工作即告完成。上，贴上标签，制片工作即告完成。 如磨制易碎或孔隙较多的试样薄片，需如磨制易碎或孔隙较多的试样薄片，需先用树脂将试样浸煮过后再进行磨制。超先用树脂将试样浸煮过后再进行磨制。超薄片则要磨到薄片则要磨到0.01mm左右，由于超薄片左右，由于超薄片极易崩落，宜用环氧树脂粘结剂进行粘片。极易崩落，宜用环氧树脂粘结剂进行粘片。 二二. 薄片系统鉴定的内容薄片系统鉴定的内容 1.单偏光镜下的观察单偏光镜下的观察 晶形：晶形：根据对镜下该矿物各方向切面形状根据对镜下该矿物各方向切面形状的综合分析

123、，可得出矿物形态的概念及所的综合分析，可得出矿物形态的概念及所属的晶系。属的晶系。 突起：突起： 观察矿物的边缘及糙面情况，结合贝克观察矿物的边缘及糙面情况，结合贝克线移动规律来确定矿物的突起等级，从而线移动规律来确定矿物的突起等级，从而估计该矿物折射率值的大致范围。估计该矿物折射率值的大致范围。 颜色、多色性、吸收性：颜色、多色性、吸收性： 观察矿物有无颜色，如为有色矿物，则观察矿物有无颜色，如为有色矿物，则需注意有无多色性，其多色性的变化特点需注意有无多色性，其多色性的变化特点如何，并在定向切面上测定多色性公式和如何，并在定向切面上测定多色性公式和吸收性公式。吸收性公式。 2. 正交偏光镜

124、下的观察正交偏光镜下的观察 干涉色级序的测定：干涉色级序的测定： 仔细观察矿物干涉色级序的高低情况，仔细观察矿物干涉色级序的高低情况，在平行光轴或平行光轴面的切面上测定矿在平行光轴或平行光轴面的切面上测定矿物的干涉色级序。物的干涉色级序。 双折射率的测定：双折射率的测定： 根据矿物的干涉色级序及薄片厚度，确根据矿物的干涉色级序及薄片厚度，确定矿物的双折射率。定矿物的双折射率。 消光类型的观察及消光角的测定：消光类型的观察及消光角的测定： 观察薄片中矿物各个方向切面上的消光观察薄片中矿物各个方向切面上的消光情况，确定矿物的消光类型。对斜消光的情况，确定矿物的消光类型。对斜消光的矿物，要在定向切面

125、上测定其消光角。矿物，要在定向切面上测定其消光角。 延性符号的测定：延性符号的测定： 对一向延性的矿物要测定其延长方向的对一向延性的矿物要测定其延长方向的光率体椭圆半径名称，确定其延性正负。光率体椭圆半径名称，确定其延性正负。 双晶的观察：双晶的观察： 注意观察有无双晶，确定双晶的类型。注意观察有无双晶，确定双晶的类型。 3. 锥光镜下的观察：锥光镜下的观察： 首先根据锥光镜下有无干涉图区分均首先根据锥光镜下有无干涉图区分均质矿物还是非均质矿物，进一步确定轴性，质矿物还是非均质矿物，进一步确定轴性，测定光性符号、光轴角大小。测定光性符号、光轴角大小。 三三. 薄片系统鉴定的程序薄片系统鉴定的程

126、序 1. 区分均质矿物与非均质矿物区分均质矿物与非均质矿物 均质矿物任何方向的切面在正交偏光镜均质矿物任何方向的切面在正交偏光镜下均为全消光，锥光镜下无干涉图。非均下均为全消光，锥光镜下无干涉图。非均质矿物只有垂直光轴的切面在正交偏光镜质矿物只有垂直光轴的切面在正交偏光镜呈现全消光，但锥光镜下为垂直光轴的干呈现全消光，但锥光镜下为垂直光轴的干涉图，其它方向的切面在正交偏光镜下，涉图，其它方向的切面在正交偏光镜下，则出现四次消光，不在消光位时均显示一则出现四次消光，不在消光位时均显示一定的干涉色。定的干涉色。 2. 均质矿物的鉴定：均质矿物的鉴定： 只需在单偏光镜下观察晶形、解理、颜只需在单偏光

127、镜下观察晶形、解理、颜色、突起等级等光学性质。色、突起等级等光学性质。 3. 非均质体矿物的鉴定：非均质体矿物的鉴定： 一般采用下列程序：一般采用下列程序： 选择一个垂直光轴切面。这种切面的光选择一个垂直光轴切面。这种切面的光率体为圆，单偏光镜下不具多色性；正交率体为圆，单偏光镜下不具多色性；正交偏光镜下为全消光（一般呈一级深灰的干偏光镜下为全消光（一般呈一级深灰的干涉色，转动物台明暗变化不明显）；锥光涉色，转动物台明暗变化不明显）；锥光下呈现垂直光轴的干涉图。下呈现垂直光轴的干涉图。 在这种切面上根据锥光镜下干涉图的特在这种切面上根据锥光镜下干涉图的特点确定其轴性，测定光性符号。若为二轴点确

128、定其轴性，测定光性符号。若为二轴晶，估计晶，估计2V大小。如为有色矿物，在单偏大小。如为有色矿物，在单偏光镜下观察光镜下观察N0或或Nm的颜色，估计的颜色，估计N0或或Nm值值的大小。的大小。 如果在薄片中找不到垂直光轴的切面，如果在薄片中找不到垂直光轴的切面，一轴晶矿物可以选择一个近于垂直光轴切一轴晶矿物可以选择一个近于垂直光轴切面测定上述光学性质。二轴晶可以选择一面测定上述光学性质。二轴晶可以选择一个垂直光轴面而斜交光轴的切面测定上述个垂直光轴面而斜交光轴的切面测定上述光学性质。光学性质。 如果为一轴晶矿物，选择平行光轴的切如果为一轴晶矿物，选择平行光轴的切面，这种切面的光率体椭圆半径为面

129、，这种切面的光率体椭圆半径为Ne，N0 。单偏光镜下具多色性晶体的多色性最明单偏光镜下具多色性晶体的多色性最明显，正交偏光镜下干涉色最高，锥光镜下显，正交偏光镜下干涉色最高，锥光镜下显示瞬变干涉图。利用这种切面在正交偏显示瞬变干涉图。利用这种切面在正交偏光镜下测定其最高干涉色级序，最大双折光镜下测定其最高干涉色级序，最大双折射率。射率。 如为有色晶体，使如为有色晶体，使Ne / PP ，观察观察Ne的的颜色和估计折射率颜色和估计折射率Ne的大小。同时观察多的大小。同时观察多色性的明显程度和吸收性，并确定多色性色性的明显程度和吸收性，并确定多色性公式和吸收性公式以及闪突起等现象。公式和吸收性公式

130、以及闪突起等现象。 如为二轴晶矿物，选择一个平行光轴面的如为二轴晶矿物，选择一个平行光轴面的切面，这种切面的光率体椭圆半径为切面，这种切面的光率体椭圆半径为Ng，Np，它在单偏光镜、正交偏光镜和锥光镜下的它在单偏光镜、正交偏光镜和锥光镜下的特点与一轴晶类似。利用这种切面于正交偏特点与一轴晶类似。利用这种切面于正交偏光镜间测定其最高干涉色级序、最大双折射光镜间测定其最高干涉色级序、最大双折射率、消光角，确定率、消光角，确定Ng、Np的方向。的方向。 如为有色矿物，使如为有色矿物，使Ng / PP，在单偏光镜在单偏光镜下观察下观察Ng的颜色和估计的颜色和估计Ng值的大小。旋转值的大小。旋转物台物台

131、90使使Np平行平行PP，观察观察Np的颜色和估的颜色和估计计Np值的大小。同时观察多色性的明显程值的大小。同时观察多色性的明显程度、吸收性及闪突起等现象，并结合垂直度、吸收性及闪突起等现象，并结合垂直光轴切面上观察到的光轴切面上观察到的Nm的颜色，写出该矿的颜色，写出该矿物的多色性公式和吸收性公式。物的多色性公式和吸收性公式。 在单偏光镜下观察矿物的晶形、解理、在单偏光镜下观察矿物的晶形、解理、测定解理夹角、确定突起等级。在正交偏测定解理夹角、确定突起等级。在正交偏光镜下观察消光类型、双晶、测定延性符光镜下观察消光类型、双晶、测定延性符号等。号等。 在矿物的薄片中，一般是根据突起和糙在矿物的

132、薄片中，一般是根据突起和糙面的程度去估计矿物折射率的范围。表面的程度去估计矿物折射率的范围。表2-5选择了十二种常见及较常见矿物的折射率选择了十二种常见及较常见矿物的折射率值，相邻之间的差值一般为值，相邻之间的差值一般为0.05，在熟悉了，在熟悉了表中矿物的突起和糙面特征后，可将未知表中矿物的突起和糙面特征后，可将未知矿物与之比较。这样通常可将未知矿物的矿物与之比较。这样通常可将未知矿物的折射率值估计到表中某两种矿物之间。折射率值估计到表中某两种矿物之间。 若所鉴定的薄片中不含上述矿物，为了若所鉴定的薄片中不含上述矿物，为了便于估计比较，可在手边准备一些含有表便于估计比较，可在手边准备一些含有

133、表中矿物的薄片与未知矿物薄片交替观察，中矿物的薄片与未知矿物薄片交替观察，这样就比较容易对未知矿物的折射率作出这样就比较容易对未知矿物的折射率作出正确判断。正确判断。 对于非均质体矿物，折射率是指对于非均质体矿物，折射率是指N0和和Nm，因此在观察突起时，应找出矿物的因此在观察突起时，应找出矿物的N0或或Nm的方向，使之平行于下偏光镜振动方的方向，使之平行于下偏光镜振动方向进行观测。在观测具有闪突起的矿物时向进行观测。在观测具有闪突起的矿物时更应注意这点。更应注意这点。 通过上述各步骤测定出薄片中透明矿物通过上述各步骤测定出薄片中透明矿物的一系列光学性质以后，再查阅有关矿物的一系列光学性质以后，再查阅有关矿物光性鉴定表，最后定出矿物的名称。光性鉴定表，最后定出矿物的名称。 必须指出，鉴定时如能配合化学成份分必须指出，鉴定时如能配合化学成份分析以及手标本的观察，对于正确判别未知析以及手标本的观察，对于正确判别未知矿物必有相当帮助，至于硅酸盐工艺产品，矿物必有相当帮助，至于硅酸盐工艺产品，了解其工艺生成过程的特点也极为重要。了解其工艺生成过程的特点也极为重要。 有时经薄片的系统光性测定，还不能准有时经薄片的系统光性测定，还不能准确定出矿物的名称，就需要配合其它鉴定确定出矿物的名称，就需要配合其它鉴定方法，进一步做工作。方法，进一步做工作。