晶体光学习题
第一部分晶体光学习题
一、填空题
1.根据矿物边缘、糙面的明显程度及突起高低，可将突起划分为六个等级，它们的折射
率范围分别是：负高突起<_____<负低突起<_____<正低突起<_____<正中突起<_____正高突起<_____<正极高突起
2.已知普通角闪石的三个主折射率1.701、1.692、1.665，Ng与Z轴的夹角为260，β=1060，
薄片厚度为0.03mm，求：折射率值：Ng= ；Nm= ；
Np= ，该矿物的突起等级大致为____ __，最大双折率，最高干涉色____ _，光性，⊥Bxa切面的双折率值，相应的干涉色在（010）切面上消光角延性符号；在下列切面上的消光类型分别是：（010）面；（001）面。
3.均质体矿物为晶系，其光率体形态为，一轴晶矿物包
括、、晶系，其光率体为，有________ ___个圆切面，一轴晶有个光轴，有个光学主轴。二轴晶矿物包括、________、、晶系，光率体形态为__________________ _____，有___ _ __个圆切面。二轴晶光率体有个光轴，有个光学主轴。
4. 已知某矿物Ne=1.485，No=1.657，该矿物具_________突起，当Ne平行下偏光镜的振
动方向时显_________突起，此时提升镜筒贝克线向_移动；当No平行下偏光镜的振动方向时显________突起，该矿物为________光性，通常具________干涉色。
5. 石英的最大双折射率为0.009，平行光轴切面干涉色为Ⅱ级蓝，问这块薄片的厚度是多
少____________。
6. 观察矿物的解理时，要看解理的_____________、____________、___________和
______________。
7. 矿物颗粒的颜色及多色性和干涉色应分别在_____ ___ 、_____ ___条件下进行
观察。
8. 当矿物颗粒处于消光位时，加入石膏试板后，会出现____ _ ____的现象。
9. 矿物颗粒与树胶相接触，提升镜筒时，贝克线向矿物移动，则该矿物颗粒为_ __突
起。
二、选择题
1. 某矿物Ng-Np＝0.018，Ng-Nm=0.008，该矿物为：（）
A. 一轴正晶
B. 一轴负晶
C. 二轴正晶
D. 二轴负晶
2. 刚玉为一轴负晶，问斜交C轴的切片上，慢光的振动方向是（）
A. No
B. Ne
C. No'
D. Ne'
3. 在镜下，同种矿物的不同颗粒，测得的光性符号：（）
A.一定不同
B. 一定相同
C. 不一定相同
D. 不能确定
4. 在镜下，同种矿物的不同颗粒，测得的延性符号：（）
A.一定不同
B. 一定相同
C. 不一定相同
D. 不能确定
5. 在物台上放一个石膏试板，在试板孔中插入云母试板，转动物台一周的过程中，
可观测到下列那种情况：（）
A.一次黄、一次蓝、一次紫红
B. 二次黄、二次蓝、二次紫红
B.二次黄、二次蓝、四次灰白 D. 二次黄、二次蓝、四次紫红
6. 两矿片在正交偏光镜下45度位置重叠时，其光率体椭圆半径的同名半径平行时，
看到的干涉色比原来两矿片的干涉色。（）
A. 一定都低
B. 一定都高
C. 不一定都低
D. 不一定都高
7. 判断矿物为均质体，只根据它：（）
A. 无多色性
B. 任何切面都全消光
C. 无闪突起
D. 有干涉色色圈
8. 正交偏光镜间，当光程差为多少时，干涉结果相互削减。（）
A. R=0.5nλ
B. R=0.5(n+1)λ
C. R=0.5(2n+1)λ
D. R=nλ
9.二轴晶除了⊥Bxa、⊥Bxo、⊥OA的切片外，能观察到Nm的切面有（）
A. 1个
B. 2个
C.有无数个
D.没有
10. 在正交偏光镜间，一级灰白干涉色矿物插入石膏试板，若异名半径平行，则呈
现的干涉色为：（）
A. 一级澄色
B. 消色
C. 二级蓝
D. 一级黄
11. 已知某矿物的延长方向与c轴一致，并测知它的消光角Np∧c=250，其矿物的
延性符号为：（）
A. 正延性
B. 负延性
C. 延性可正可负
12. 矿物的多色性在什么方向上最明显？（）
A. 垂直光轴切面
B.平行光轴切面
C. 斜交光轴切面
13. 矿物的折色率为1.528，该矿物为：（）
A. 正突起
B. 负突起
C. 无突起
14. 当矿片在正交偏光镜间处于消光位时，插入石膏试板，视域将呈现：（）
A. 灰白色
B. 紫红色
C. 蓝色
D. 消光 F. 不确定
15. 在具有高级白干涉色的矿片上，插入云母试板，矿片的干涉色将发生如何变
化？（）
A. 一级黄
B. 二级蓝
C. 基本不变
D. 不能确定
16. 矿物的干涉色高低与下列哪些因素有关？（）
A. 薄片厚度
B. 折射率大小
C. 切片方位
D. 光程差
17. 下列哪些矿物属链状结构硅酸盐矿物（）
A. 斜长石
B. 石英
C. 橄榄石
D. 黑云母
E. 普通角闪石
F. 普通辉石
18. 当矿物处于消光位时，当解理缝与纵丝平行，称为：（）
A. 平行消光
B. 对称消光
C. 斜消光
三、判断下列矿物轴性和光性正负
插入试板干涉色插入试板干涉色
由一级灰白变成二级蓝
1. 切面方向 1. 切面方向
2. 轴性 2. 轴性
3. 光性符号 3. 光性符号
4．所用试板 4. 所用试板
1. 切面方向
1. 切面方向
2. 轴 性 2. 轴 性
3. 光性符号 3. 光性符号
4．所用试板 4. 所用试板
三、名词解释
光率体 光性方位 多色性和吸收性 正延性 负延性 消光位 边缘 糙面
贝克线 正突起 负突起 光轴面 光程差 正光性 负光性
四、问答题
1. 薄片中矿物的颜色与干涉色有何本质区别?
薄片颜色是矿片对白光中各单色光波选择吸收的结果 而干涉色是白光通过正交偏光镜间的
矿片后 经干涉作用形成的
2. 简述光性方位的概念及单斜晶系光性方位的特点。
率体主轴与晶体结晶轴之间的关系即光性方位 光率体的三主轴之一与晶体的二
次对称轴合，光率体中三个主轴面之一 其余两个主轴与结晶轴a 轴、c 轴斜交，
因此以斜消光为主
3. 消光与消色的本质区别是什么?
4. 简述锥光镜的装置及其光学特点。
锥光的装置：在正交偏光的基础上，加上聚光镜，换上高倍物镜，推入勃氏镜 锥
形偏光束中的偏光 不管如何倾斜 其振动面总是与下偏光镜的振动平面平行
5. 简述测定消光角的方法和步骤。
首先选择符合要求的定向平面 选定矿片放入视域中心 使矿片上的解理逢与目镜
十字丝平行记录载物台上的刻度转动载物台至消光位记录载物台刻度数两次
刻度数相减即为消光角
6. 画图并说明二轴晶垂直Bxa切面干涉图的图像特点及光性符号的测定。
7. 干涉色是如何产生的，同一矿物不同颗粒其干涉色是否相同，怎样的干涉色才具
有鉴定意义？
干涉色是白光通过正交偏光镜间的矿片后经干涉作用形成的不相同只有具有最大双折率的才具有鉴定意义
8. 薄片中矿物解理缝的清晰程度主要与哪些因素有关？
解理的完全程度切面方向
9. 下列主要的造岩矿物，哪些是均质矿物，哪些是一轴晶矿物，哪些是二轴矿物？
并指出其主要的光性特点：萤石、石英、斜长石、方解石、黑云母、橄榄石、
角闪石、辉石、微斜长石
10. 什么是系统鉴定？为什么要进行系统鉴定？
在偏光显微镜下系统测定透明矿物的光学性质
11. 绘图表示一轴晶矿物垂直光轴切面的干涉图的特点?用它如何确定一轴晶的光性符号？
12. 绘图表示二轴晶矿物垂直Bxa切面干涉图的特点？如何确定轴性和光性？
13. 干涉色是怎样产生的？干涉色级序及各级序的特征如何？如何区别高级白干
涉色和一级白干涉色？
涉色是白光通过正交偏光镜间的矿片后经干涉作用形成的
14. 如何测定矿物的双折射率和簿片厚度？
15. 如何表示多色性、吸收性, 准确测定时选什么切面进行测定？
16. 什么叫突起？如何判断突起的正负、高低等级？
17. 单偏光镜下、正交偏光镜下、锥光镜下各观察、研究透明矿物的哪些性质？
18. 一轴晶矿物垂直光轴切面的干涉图的特点和测定什么？
19. 矿物的消光类型有几种？不同晶系矿物消光类型有何特点？
20. 一轴晶、二轴晶光率体的形象特征是什么？请绘出一轴晶（＋）⊥OA、∥OA、
斜交OA切面及二轴晶⊥BXa、⊥OA、∥AP切面的光率体切面特征，并标出
相应的光学主轴的方向、名称。
晶体光学及光性矿物学复习题
填空： 1、单偏光下晶体光学性质的研究内容有、、和等四种。 （参考答案：矿物的形态、解理、颜色、突起） 2、突起正否确定的依据是。（参考答案：提升镜筒或下降镜筒时，贝克线的移动方向） 3、正交偏光下晶体光学性质的研究内容有和。（参考答案：消光和干涉现象） 4、斜长石按An值可分为、和等三类。其中，具有卡钠联晶和聚片双晶的斜长石为。 （参考答案：基性斜长石、中性斜长石、酸性斜长石。基性斜长石） 5、一轴晶垂直光轴的切面，是切面，其半径为，在正交镜下具的特点。 （参考答案：圆、No、全消光） 6、要准确测定普通辉石的消光角（Ng∧Z），必须选择的切面，这种切面在正交镜下的特征是具有。 （参考答案：平行光轴面、最高干涉色） 7、某二轴晶矿物的Y晶轴与光率体主轴Ng一致，其最大双折率为0.009，薄片厚度为0.03mm，在平行（010）的切 面上具有垂直Bxa切面的干涉图，此矿物应为光性，光轴面上的干涉色为。 （参考答案：正光性、I级灰白色） 8、在正交偏光镜下，矿片处于45°位加入石膏试板干涉色应当增加或减少；如果加入云母试板时，干涉 色应增加或减少。（参考答案：一个级序、一个色序） 9、岩石薄片由，和组成，连接它们的是，薄片的标准厚度 为，判别厚度的方法是。 （参考答案：载玻璃、矿片、盖玻璃、加拿大树胶、0.03 mm、石英的干涉色） 10、二轴晶垂直光轴切面干涉图的用途有，和。 （参考答案：确定轴性和切面方向、测定光性符号、估计光轴角大小） 11、矿物在薄片中的突起高低取决于，愈大，突起，愈小，突起。 （参考答案：矿物折射率与加拿大树胶折射率的差值大小、差值、愈高、差值、愈低） 12、二轴晶光率体有，，，和等主要切面。 （参考答案：垂直一根光轴、平行光轴面、垂直Bxa、垂直Bxo，斜交切面） 13、非均质矿物垂直光轴的切面在正交镜间为消光，而其他方向的切面则会出现消光。（参考答案：全消光、 四次消光） 14、判别下图矿物的轴性，光性正负和切面方向。并在图上出其光率体椭园切面半径的名称。 未加试板前干涉色为一级灰白。（参考答案：一轴晶、斜交光轴、负光性） 轴晶 方向的切面 光性 15、判别下图矿物的轴性，光性正负和切面方向。并在图上填出其光率体椭园切面的 半径名称。未加试板前干涉色为二级绿。（参考答案：二轴晶、垂直一根光轴、正光性）
晶体光学与光性矿物学考试习题附答案
一．名词解释 1.光轴角（2V）： 两光轴相交的锐角 2.xx线： 在偏光显微镜下观察矿物切面光线较集中的一方沿矿物边缘形成的一条亮带。 3.洛多奇xx色散效应： 当两种介质折射率相差很小时，贝克线发生变化，在折射率较低的矿物一边出现橙黄色细线，在折射率较高的矿物一边出现浅蓝色细线的现象。 4.糙面： 是在偏光显微镜下所见矿物粗糙的表面，是光线通过矿片后产生的一种光学效应。 5.闪突起： 是旋转物台时，矿物切面的突起时高时低，发生闪动变化的现象。 6.矿物的颜色： 是矿物在单偏光镜下的色泽。 7.多色性： 是非均质体矿物颜色色彩发生改变呈多种色彩的现象。 8.糙面： 偏光显微镜下所见的矿物的粗糙表面，是光线通过矿片后产生的一种光学效应。 9.吸收性：
矿物颜色深浅发生改变的现象。 10.消光： 正交偏光镜下透明矿物矿片呈现黑暗的现象。 11.消光位： 在正交偏光镜下处于消光时的位置。 12.全消光： 旋转物台360度，矿片始终保持黑暗的现象。 13.干涉色： 正交显微镜下用白光观察时，非均质体矿片呈现的各种颜色。 14.补色法则： 在正交偏光镜间，两个非均质体任意方向的切片（除垂直光轴外的），在45度位置重叠时，两矿片光率体椭圆半径同名半径平行，总光程差等于原来两矿片光程差之和，表现为干涉色升高。异名半径平行时，总光程差等于原来两矿片光程差之差，其干涉色降低。 15.消色： 当光率体椭圆异名半径平行时，总光程差R=0时，矿片黑暗的现象。 16.延性： 矿物晶体沿着一个或两个光率体椭圆半径方向延长的习性。 17.正延性： 切面延长方向与其光率体椭圆长半径平行或交角小于45度。 18.负延性： 切面延长方向与其光率体椭圆短半径平行或交角小于45度。
晶体光学彩色第二版汪相答案
晶体光学彩色第二版汪相答案版权页 •第一章基本概念 •1.1 光的性质与传播 •1.2 自然光和偏光 •1.3 光的折射与全反射 •1.4 折射率与折射率仪 •1.5 光的双折射 •1.6 一轴晶和二轴晶 •1.7 习题 •第二章光率体 •2.1 光率体 •2.2 一轴晶光率体 •2.3 二轴晶光率体 •2.4 光率体的主要参数 •2.5 光性方位 •2.6 习题 •第三章偏光显微镜 •3.1 偏光显微镜的构造
•3.2 偏光显微镜的光学系统 •3.3 偏光显微镜的调节 •3.4 薄片的制作 •3.5 习题 •第四章单偏光系统下矿物的光学性质•4.1 形态 •4.2 解理 •4.3 吸收 •4.4 界面 •4.5 习题 •第五章正交偏光系统下矿物的光学性质•5.1 消光 •5.2 干涉原理 •5.3 干涉色 •5.4 干涉色级序的确定 •5.5 补色原理与补色器 •5.6 消光类型与消光角 •5.7 延性 •5.8 双晶 •5.9 习题
•第六章聚敛偏光系统下矿物的光学性质 •6.1 聚敛偏光系统 •6.2 一轴晶干涉图 •6.3 二轴晶干涉图 •6.4 光率体色散 •6.5 习题 •第七章实验 •7.1 实验薄片中常见矿物的光性特征 •7.2 实验一偏光显微镜的认识和校正 •7.3 实验二矿物折射率相对高低比较、解理角测量、多色性和吸收性观察 •7.4 实验三干涉色级序的确定、消光角的测定、多色性和吸收性公式的测定 •7.5 实验四一轴晶干涉图的认识及光性符号的测定 •7.6 实验五二轴晶干涉图的认识及光性符号的测定 •7.7 实验六偏光显微镜下矿物主要光性的系统测定 •参考文献 •《晶体光学》词汇的中英对照及其索引(1) •再版后记
晶体光学复习题
2008年地质资勘07《晶体光学》复习参考题 晶体光学基础（判断对错/简答） 0. 除真空以外的任何介质的折射率总是大于1（） 1. 折射定律表达为折射率为入射角与折射角的正弦之比,所以入射角越大,折射率越大；入 射角越小,折射率越小( ) 2. 某介质绝对折射率为光在空气中传播速度与在该介质中速度之比,即N=C O/V（） 3. 光在某介质中传播速度愈快,折射率愈大( ) 4. 光由光疏介质射入光密介质,永远不会发生全反射() 5. 光由光密介质射入光疏介质,一定发生全反射() 6. 某均质矿物Ｎ＝２，请问光由该矿物射入空气中全反射临界角是多少？若射入树胶中 （Ｎ＝１.５４），请问全反射临界角是增大还是减小？ 7. 均质体有无数个相同的Ｎ或只有一个Ｎ（） 8. 非均质体有几个不同的Ｎ（） 9. 自然光射入均质体中，基本仍为自然光，偏光射入仍为偏光，不放生双折射（） 10. 自然光射入非均质体中一般发生双折射形成两种偏光；偏光射入非均质体中，按入射偏 光传播，不发生双折射（） 11. 光在晶体中传播方向一致，则Ｎ一样（） 12. 光在晶体中振动方向一致，则Ｎ一样（） 光率体基础 1. 一轴晶有N e 、N o两个折射率，二轴晶有N g 、N m 、N p三个折射率( ) 2. 一轴晶N e >N o , 二轴晶N g >N m >N p ( ) 3. 一轴晶正光性N e >N o；负光性N e 第十四章 光的偏振和晶体光学 1. 一束自然光以30度角入射到玻璃-空气界面，玻璃的折射率 1.54n =，试计算（1）反射 光的偏振度；（2）玻璃-空气界面的布儒斯特角；（3）以布儒斯特角入射时透射光的偏振度。 解：光由玻璃到空气，354.50sin 1sin ,30,1,54.11212121=??? ? ??-====θθθn n n n o ①()()()() 06305.0tan 1tan ,3528.0sin 1sin 212212-=+-==+-- =θθθθθθθθp s r r 002 22 2 min max min max 8.93=+-=+-=p s p s r r r r I I I I P ②o B n n 3354.11tan tan 1121 =?? ? ??==--θ ③()() 4067.0sin 1sin ,0,57902120 21=+-- ===-==θθθθθθθθs p B B r r 时， 02 98364 .018364.011 ,8364.01=+-===-=P T r T p s s 注：若2 21 122,,cos cos p p s s t T t T n n ηηθθη=== )(cos ,212 2 22 2 0min 0max θθ-=+-= ==p s s p s p s p T T t t t t P I T I I T I 或故 2. 自然光以布儒斯特角入射到由10片玻璃片叠成的玻片堆上，试计算透射光的偏振度。 解：每片玻璃两次反射，故10片玻璃透射率( ) 20 22010.83640.028s s T r =-== 而1p T =，令m m I I in ax τ=，则m m m m I I 110.02689 0.94761I I 10.02689ax in ax in p ττ---= ===+++ 晶体光学课后复习思考题参考答案 （若有部分错误，请谅解~） 第一章 1.研究透明矿物的晶体光学性质应用哪种光？为什么？ 参考答案：根据实验的需要；不同的晶体光学性质需要用不同的光来鉴定。 2.矿物折射率的大小与哪些因素有关？ 参考答案：矿物自身构造 3.①光波在均质体和非均质体中的传播特点有何不同？②为什么？ 参考答案：①光波射入均质体中，发生单折射现象，基本不改变入射光波振动特点和振动方向。P5；光波沿光轴方向射入非均质体中时，不发生双折射，基本不改变入射光波的振动特点和振动方向。光波沿非光轴方向射入非均质体中时，入射光波会发生双折射而分解形成两种偏光。P5；②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。 4.①光波在非均质体中传播时，其传播速度及相应折射率大小是取决于光波的传播方向还是取决于光波的振动方向？②为什么？ 参考答案：①取决于光波的振动方向P6；②根据电磁波理论，组成物质的原子或离子受电磁波扰动将极化成偶极子，可见光波在吴志忠的传播主要就是通过偶极子的感应振动来进行的。在晶体中使振动偶极子回复到平衡位置的回复力强度控制光波的传播速度。因此，光波在非均质体中的传播速度取决于光波的振动方向。P6 5.绘出一轴晶负光性光率体的三种主要切面，并注明每一个切面的半径名称。 垂直光轴切面斜交光轴切面平行光轴切面P9 6.解释下列名词：光率体、一轴晶、二轴晶、光轴、常光、非常光、光学主轴、主轴面、光轴面、光轴角、Bxo、Bxa、双折射率。 光率体：表示光波在晶体中传播时，光波的振动方向与相应折射率之间关系的光学立 体图形。P6 一轴晶：只有一个光轴的非均质体称一轴晶。P5 二轴晶：有两个光轴的非均质体成为二轴晶。P5 光轴：在非均质体中，不发生双折射的特殊方向成为光轴（Z轴、OA）P5 常光：当光波射入一轴晶时，发生双折射形成两种偏光，其中振动方向垂直Z晶轴，其传播速度及其相应折射率值不变的偏光称为常光，以符号”o”表示。 P5 非常光：当光波射入一轴晶时，发生双折射形成两种偏光，其中振动方向平行Z晶轴 与光波传播方向所构成的平面，其传播速度及相应折射率值随振动方向不用 而改变的偏光称为非常光。以符号”e”表示。P5-P6 光学主轴：简称主轴。一轴晶有两个相互垂直的Ne和No主轴。二轴晶有三个相互垂直的Ng、Nm和Np轴。P11 主轴面：一轴晶平行光轴的切面为主轴面。P9 二轴晶中包含两个主轴的面称为主轴面。P11 光轴面：二轴晶光率体中包括两个光轴的面称为光轴面。P12 晶体光学基础试题（判断对错/简答） 1．除真空以外的任何介质的折射率总是大于1（） 2．折射定律表达为折射率为入射角与折射角的正弦之比,所以入射角越大,折射率越大；入射角越小,折射率越小( ) 3．某介质绝对折射率为光在空气中传播速度与在该介质中速度之比,即N=C O/V（） 4．光在某介质中传播速度愈快,折射率愈大( ) 5．光由光疏介质射入光密介质,永远不会发生全反射() 6．光由光密介质射入光疏介质,一定发生全反射() 7．均质体有无数个相同的Ｎ或只有一个Ｎ（） 8．非均质体有几个不同的Ｎ（） 9．自然光射入均质体中，基本仍为自然光，偏光射入仍为偏光，不放生双折射（） 10．自然光射入非均质体中一般发生双折射形成两种偏光；偏光射入非均质体中，按入射偏光传播，不发生双折射（） 11．光在晶体中传播方向一致，则Ｎ一样（） 12．光在晶体中振动方向一致，则Ｎ一样（） 光率体基础 1. 一轴晶有N e 、N o两个折射率，二轴晶有N g 、N m 、N p三个折射率( ) 2. 一轴晶N e >N o , 二轴晶N g >N m >N p ( ) 3. 一轴晶正光性N e >N o；负光性N e 晶体光学复习资料 一、名词解释： 1.双折射率：两种偏光折射率的差值称为双折射率。 2.光率体：表示光波在晶体中传播，光波的振动方向与相应的折射率之间相关性指示体。 3.光轴：光波沿非均质体的特殊方向射入时不发生双折射，也不改变入射光的振动方向，这种特殊方向称为光轴 4.光轴角：两个光轴之间所夹的锐角称光轴角 5.光性方位：光率体主轴与晶体结晶轴之间的关系称为光性方位。 6.矿物的糙面：在单偏光下观察不同矿物的表面时，可看到某些矿物表面比较光滑，某些矿物表面显得较为粗糙呈麻点状，好象粗糙皮革，这种现象称为糙面 7.矿物的突起：在岩石薄片中，各种不同矿物表面高低不同，这种矿物表面突起来的现象称为突起。 8.矿物的闪突起：在单偏光镜下，转动载物台，非均质体矿物边缘糙面及突起高低产生明显变化的现象称为闪突起。 9.矿物的多色性：在单偏光镜下转动载物台时，许多有色非均质体矿片的颜色及颜色的深浅发生变化，这种由于光波在晶体中波动方向不同，而使矿物的颜色发生变化的现象称为多色性 10.消光位：矿片在消光位时所处的位置，称为消光位。 11.消光角：光率体椭圆半径与解理缝、双晶缝及晶面迹线之间的夹角称为消光角。 12.平行消光：当薄片消光时，解理缝、双晶缝、晶体轮廓等与目镜十字丝之一平行，称为平行消光。 13.对称消光：薄片消光时，目镜十字丝为两组解理缝或两个晶面迹线夹角的平分线，称为对称消光。 14.斜消光：薄片消光时，解理缝、双晶缝、晶体轮廓等与目镜十字丝斜交，称为斜消光。 15.光程差：光通过矿片中的晶体时，发生双折射形成快光与慢光，当慢光离开矿片时，快光已在空气中进行了一段距离，并在它们到达上偏光镜前保持不变，这段距离称光程差。 16.补色法则：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45位置重叠，光波通过这两个矿片后，总光程差的增减称为补色法则。 17.正延性：长条状矿物切面，其延长方向或解理缝方向与光率体椭圆长半径Ng或Ng′平行或其夹角小于45° 18.干涉色：当白光通过正交偏光镜的矿片后，经干涉作用形成的颜色称为干涉色。 19.Bxa：两个光轴之间的锐角等分线称锐角等分线，以Bxa表示。 20.Bxo：两个光轴之间的钝角等分线称钝角等分线，以Bxo表示。 二、复习题 1.光率体的类型及各类型光率体的特征（P35）。 ①均质体光率体 均质体包括高级晶族的等轴晶系矿物及非晶质物质，此类物质光率体为圆球形，各个方向折射率值唯一，都是N，任何方向切面都是圆切面，其半径为折射率值N。 ②一轴晶光率体 一轴晶矿物是指中级晶族的矿物，光波在此类矿物中传播时，只有沿某一个特殊的方向才不会发生双折射，这个方向称为光轴。 晶体光学及光性矿物学_中国地质大学（武汉）2中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年 1. 单斜晶系矿物是（） 答案: 二轴晶 2. 某矿物Ng-Nm=0.010, Nm-Np=0.023，该矿物为（） 答案: 二轴晶负光性 3.关于光性方位描述正确的是：（） 答案: 单斜晶系的结晶轴b必定与某一个光率体主轴平行 4.某一轴负光性矿物，最大双折率为0.06，Ne =1.46，则其垂直c轴方向切面 为（） 答案: 负低突起 5.黑云母在以下哪种切面上不可见解理纹? 答案: //(001) 6.方解石在偏光显微镜下的突起等级不可能为（） 答案: 负高突起 7.以下论述中正确的是（） 答案: 角闪石垂直c轴切面上可以观察到两组斜交的解理纹。 8.以下关于突起的论述中，不正确的是：（） 答案: 负突起的矿物折射率不一定小于正突起的矿物。 9.某板状三斜晶系矿物，在其长条形切面中最可能见到的消光类型为（） 答案: 斜消光 10.二轴晶矿物以下切面中，哪个干涉色最高？（） 答案: //OA P切面 11.二轴晶垂直Bxa干涉图中，旋转载物台时哪个位置始终消光？ 答案: OA出露点 12.某矿物Ng-Nm=0.014, Nm-Np=0.021，则该矿物为（） 答案: 二轴晶负光性 13.刚玉为一轴晶负光性，在斜交c轴的切面上，快光的振动方向为（） 答案: Ne’ 14.某四方晶系矿物，其c轴方向折射率=1.624，b轴方向折射率=1.644，则该 矿物为（） 答案: 一轴晶负光性 15.单斜晶系矿物的光性方位是：（） 答案: b轴与光率体三主轴之一平行，其他斜交 16.石英为一轴晶正光性，在平行c轴的切面上，快光的振动方向是（） 答案: No 17.已知白云石的No=1.679, Ne=1.500，则该矿物垂直OA切面的突起等级为 （） 答案: 正高 18.某矿物Ng-Np=0.017, Nm-Np=0.005，该矿物为（） 答案: 二轴晶正光性 第一章 1、为什么一轴晶光率体所有椭圆切面上都有No？二轴晶光率体任意切面上是否都有Nm？在哪些切面上才有Nm？（P15） 答：一轴晶光率体是以Ne轴为旋转轴的旋转椭球体，所有斜交光轴的切面都与圆切面相交，因此，所有斜交光轴的椭圆切面的长、短半径中必有一个是主轴No。 否。（1）垂直光轴OA切面（2）垂直锐角等分线Bxa切面（3）垂直钝角等分线Bxo切面（4）垂直光轴面NgNp的斜交切面 2、怎样定义一轴晶光率体的光性符号？(P14)怎样定义二轴晶光率体的光性符号？(P20) 答：一轴晶光率体只要比较出Ne′、No的相对大小即可确定出矿物的光性符号。因为一轴正晶Ne＞Ne′＞No，一轴负晶Ne＜Ne′＜No，即只要确定出No＜Ne′，则矿物光性符号为正，No＞Ne′则矿物光性符号为负。二轴晶光率体必须确定Bxa方向是Ng轴还是Np轴：若Bxa=Ng（Bxo=Np），则光性符号为正；若Bxa=Np（Bxo=Ng），则光性符号为负。 3、什么叫光轴角（2V），写出光轴角公式。(P19) 答：两光轴相交的锐角称为光轴角。光轴角公式： tan2α=Ng2（Nm+Np）（Nm-Np）/Np2（Ng+Nm）（Ng-Nm）此式分子中的Ng2大于分母中的Np2，但分子中的（Nm+Np）小于分母中的（Ng+Nm），可以近似认为Ng2（Nm+Np）∕Np2（Ng+Nm）=1，这样可简化为：tan2α=（Nm-Np）/（Ng-Nm）。 4、画出一轴晶正光性光率体和一轴晶负光性光率体垂直OA、平行OA、斜交OA切面的形态，指出各切面的双折射率。（详见P15） 5、画出二轴晶光率体垂直OA、垂直Bxa、垂直Bxo、平行OAP切面的形态，指出各切面的双折射率，并在二轴负晶平行OAP切面上标出全部光率体要素。（见P22） 6、一轴晶正光性光率体放倒了是否能成为负光性光率体？反之，一轴负光性光率体竖直了是否能成为正光性光率体？为什么？ 不能。一轴晶光率体的光轴与结晶轴c轴方向一致，正、负光率体的倒放的同时改变了其光轴方向，所以错误。 7、当Ne趋近于No时，光率体有什么变化？ 答：最大双折率越来越小，趋近于均质体的光率体，即趋近于圆球体。 8、当Nm趋近于Np或Nm趋近于Ng时，光率体有什么变化？当Nm=Np或Nm=Ng时，分别是几轴晶、什么光性符号？ 答：当Nm趋近于Np或Nm趋近于Ng时，光率体趋近于二轴椭球体。当Nm=Np时是一轴晶，正光性。当Nm=Ng时是一轴晶，负光性。 9、指出中级晶族、斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系矿物的光性方位。(P24) 答：中级晶族（一轴晶）矿物的光率体形态是旋转椭球体，其旋转轴是晶体的对称轴； 斜方晶系矿物的光性方位是光率体的三个主轴（Ng、Nm、Np）与三个结晶轴（a、b、c）分别一致；单斜晶系矿物的光性方位是光率体三个主轴中有一个主轴与b轴一致（或平行），其余两主轴在ac平面内分别与a、c轴斜交； 三斜晶系矿物的光性方位是光率体的三个主轴与结晶轴均斜交，斜交的方向和角度则因矿物种属不同而异。 11、什么是折射率色散、双折射率色散、光率体色散？(P26) 答：透明矿物的折射率随入射光波的不同而发生改变的现象称为折射率色散; 非均质体矿物斜交OA切面的双折射率一般随入射光波波长的改变而改变的现象称为双折射率色散；由于非均质体的折射率色散强度随方向不同而不同，则随着入射光波长的改变，其光率体的大小、形态发生改变的现象称为光率体色散。 12、二轴晶正光性光率体，当2V增大到90°时，光性符号有什么变化？(P20) 第一部分晶体光学习题 一、填空题 1.根据矿物边缘、糙面的明显程度及突起高低，可将突起划分为六个等级，它们的折射 率范围分别是：负高突起<_____<负低突起<_____<正低突起<_____<正中突起<_____正高突起<_____<正极高突起 2.已知普通角闪石的三个主折射率1.701、1.692、1.665，Ng与Z轴的夹角为260，β=1060， 薄片厚度为0.03mm，求：折射率值：Ng= ；Nm= ； Np= ，该矿物的突起等级大致为____ __，最大双折率，最高干涉色____ _，光性，⊥Bxa切面的双折率值，相应的干涉色在（010）切面上消光角延性符号；在下列切面上的消光类型分别是：（010）面；（001）面。 3.均质体矿物为晶系，其光率体形态为，一轴晶矿物包 括、、晶系，其光率体为，有________ ___个圆切面，一轴晶有个光轴，有个光学主轴。二轴晶矿物包括、________、、晶系，光率体形态为__________________ _____，有___ _ __个圆切面。二轴晶光率体有个光轴，有个光学主轴。 4. 已知某矿物Ne=1.485，No=1.657，该矿物具_________突起，当Ne平行下偏光镜的振 动方向时显_________突起，此时提升镜筒贝克线向_移动；当No平行下偏光镜的振动方向时显________突起，该矿物为________光性，通常具________干涉色。 5. 石英的最大双折射率为0.009，平行光轴切面干涉色为Ⅱ级蓝，问这块薄片的厚度是多 少____________。 6. 观察矿物的解理时，要看解理的_____________、____________、___________和 ______________。 7. 矿物颗粒的颜色及多色性和干涉色应分别在_____ ___ 、_____ ___条件下进行 观察。 8. 当矿物颗粒处于消光位时，加入石膏试板后，会出现____ _ ____的现象。 第六章 晶体的光学性质 例题 6.1 一束钠黄光以50o 入射角入射到方解石平板上，设光轴与板表面平行并垂直入射面，问在晶体中o 光和e 光间的夹角是多少？ 解 光进入晶体后发生双折射．对于o 光，n o =1.658，折射角为1i ，由折射定律 10sin 658.150sin i = 解得 015.27=i ． 对于e 光，n e =1.486，折射角为2i ，同理求得00 1 231)486 .150sin ( sin ==-i ． 因此晶体中o 光和e 光的夹角为0 5.35.2731=-． 6.2 线偏振光垂直射入一块方解石晶体，光的振动方向与晶体的主平面成20o 角，计算 两束折射光（e 光和o 光）的相对振幅和强度. 解 线偏振光进入晶体后分解为振动面垂直与主平面的o 光和振动面平行于主平面的e 光，这两光的振幅分别为 A A A o 34.020sin 0==， A A A e 94.020cos 0==． 二者之比为 36.0=e o A A . 两光的强度之比为 ) (13.020)()(0 22 2 θθθe o e o e e o o e o n n tg n n A n A n I I ===. 式中θ为e 光法线速度与光轴的夹角，e 光的折射率与其传播方向有关．题中未给 计算题6.1解图 Ａ Ａo Ａe 计算题6.2解图 定e 光的传播方向，其折射率未知．当光轴与晶体表面平行时，有 15.013.0486 .1658.12020)(0202=?===tg n n tg n n I I e o e o e o θ． 6.3 两完全相同的方解石晶体A 、B 前后排列(如计算题6.3图),强度为I 的自然光垂 直于晶体A 的表面并通过这一系统, A 、B 主截面之间夹角为θ,(图中θ=0),求θ = 00,450,900,1800 时,由Ｂ出射的光线的数目和每个的强度(忽略反射、吸收等损失). 解 入射自然光强度为I ，进入晶体Ａ后发生双折射，从晶体A 分解出的两束光的强度分别为 I I o 2 1 = ， I I e 2 1= ． 这两束光进入晶体B 后又各自被分解为o 光和e 光，自晶体B 出射的四束光强度与两块晶体主截面之间夹角θ有关，一般情况下，这四束光的强度分别为 θθ22cos 21 cos I I I o oo ==， θθ22sin 21 sin I I I o oe ==， θθ22sin 21 sin I I I e eo ==， θθ22cos 2 1 cos I I I e ee ==． 两晶体主截面夹角θ不同，出射的四束光强度也不同． 当0 0=θ时，是计算题6.3解图（a ）所示的情况，两束强度都为I/2． 当045=θ时，分解出的四束光强度相等，都等于Ｉ/4． 当090=θ时，Ａ晶体中的o 光在Ｂ晶体中完全是e 分量，Ａ晶体中的e 光在Ｂ晶体中完全是o 分量，因此Ａ中的两束光在Ｂ中不再分解，B 后仍为两束光，每束的强度为Ｉ/2． 当0180=θ时，有 ,2 1I I I ee oo = = 计算题6.3图 一．名词解释 1.光轴角（2V）：两光轴相交的锐角 2.贝克线：在偏光显微镜下观察矿物切面光线较集中的一方沿矿物边缘形成的一条亮带。 3.洛多奇尼科夫色散效应：当两种介质折射率相差很小时，贝克线发生变化，在折射率较 低的矿物一边出现橙黄色细线，在折射率较高的矿物一边出现浅蓝色细线的现象。 4.糙面：是在偏光显微镜下所见矿物粗糙的表面，是光线通过矿片后产生的一种光学效应。 5.闪突起：是旋转物台时，矿物切面的突起时高时低，发生闪动变化的现象。 6.矿物的颜色：是矿物在单偏光镜下的色泽。 7.多色性：是非均质体矿物颜色色彩发生改变呈多种色彩的现象。 8.糙面：偏光显微镜下所见的矿物的粗糙表面，是光线通过矿片后产生的一种光学效应。 9.吸收性：矿物颜色深浅发生改变的现象。 10.消光：正交偏光镜下透明矿物矿片呈现黑暗的现象。 11.消光位：在正交偏光镜下处于消光时的位置。 12.全消光：旋转物台360度，矿片始终保持黑暗的现象。 13.干涉色：正交显微镜下用白光观察时，非均质体矿片呈现的各种颜色。 14.补色法则：在正交偏光镜间，两个非均质体任意方向的切片（除垂直光轴外的），在45 度位置重叠时，两矿片光率体椭圆半径同名半径平行，总光程差等于原来两矿片光程差之和，表现为干涉色升高。异名半径平行时，总光程差等于原来两矿片光程差之差，其干涉色降低。 15.消色：当光率体椭圆异名半径平行时，总光程差R=0时，矿片黑暗的现象。 16.延性：矿物晶体沿着一个或两个光率体椭圆半径方向延长的习性。 17.正延性：切面延长方向与其光率体椭圆长半径平行或交角小于45度。 18.负延性：切面延长方向与其光率体椭圆短半径平行或交角小于45度。 19.单偏光：垂直光波传播方向的某一个固定方向上振动的光波。 20.自然光：垂直光波传播方向的平面内各个方向上都有等振幅的光振动的光波。 21.双折射率：光波进入非均质体分解为两种偏光后，这两种偏光折射率的差值。 22.光率体：是表示在晶体中传播的光波振动方向与晶体对该光波的折射率之间关系的立体 几何图形。 23.光性方位：是指光率体在晶体中的定向，以光率体主轴与晶体结晶轴之间的相互关系表 示。 24.解理：是指矿物受外力作用后延一定结晶学方向裂成光滑平面的性质。 25.平行消光：矿片在消光位时，矿物的解理纹 26.均质体：光学性质在各个方向上都是相同的矿物。 27.光性非均质体：光学性质随方向不同而异的矿物。 28.Bxa：两光轴所夹锐角的平分线。 29.Bxo:两光轴所夹钝角的平分线。 晶 体 光 学 原 理 习 题 第一章 光学基本原理 1、设某介质的折射率为1.900，问光在其中进行的速度（光在真空中进行的速度为 1038 ?m/s ） 2、设某介质中光的传播速度为1028 ?m/s ，问该介质的折射率是多少？ 3、关于界面法线成60°角射入矿片，而以30°浇在矿片中进行，问矿片的折射率是多少？ 4、在图1中，如再加上一块南北方向振动偏光片；而在图2中加上一块东西方向振动的偏光片，会观察到什么结果？ ，试从矿物结构特征进行解析？ 2、云母类的N g 与N m 之比较接近，而 N m 与 N p 值相差悬殊，那么这类矿物应是 正光性还是负光性？ 3、石英类，长石类以及沸石类等矿物，除折射率一般较低外，双折射率也较低，试从矿物结构进行解析？ 4、在垂直Bxa及垂直Bxo的二轴晶切面上，都有一个方向是N m，试问这些切面上的N m在什么情况下代表快光的振动方向？什么情况下代表慢光的振动方向？ 5、除开垂直Bxa，垂直Bxo，和垂直光轴的切面外，还有没有切面能够观察N m值，这种切面有多少？ 6、刚玉为一轴负晶，问平行c轴的切面上，快光的振动方向是N o还是N e？斜交c轴切面上，快光振动方向是N o还是N e? 7、电气石为一轴晶，c轴方向折射率为1.650，a轴方向折射率为1.675，问电气石的光性正负？ 8、某多硅白云母的N g=1.612，N m=1.612，N p=1.571，已知其为负光性，问2V 角多少？ 9、贵橄榄石的a∥N g，b∥N p，c∥N m，N p=1.694，N m=1.715，N g=1.732，问他是正光性还是负光性？在垂直Bxa，垂直Bxo和垂直N m三种切面上的结晶学方位如何？ 10、已知紫苏辉石为斜方晶系，在（100）面上一个主折射率=1.727，另一个主折射率为1.711，而在（001）面上的一个主折射率为1.724，另一个主折射率为1.711，问该紫苏辉石的光性正负，光轴面在结晶学方位及光性方位？ 11、在普通辉石平行（010）切面上，一个住折射率为1.694，另一个主折射率为1.671， 晶体光学试题 判断题 1、要测定矿物的轴性和光性符号，应该选择在正交偏光下干涉色最高的切面。 2、在同一岩石薄片中，同种矿物不同方向的切面上，其干涉色不同。 3、对于一轴晶矿物来说，其延性和光性总是一致的。 4、两非均质体矿片在正交镜间的45 °位重迭，当异名半径平行时，因总光程差为零而使矿片变黑暗的现象，称为消色。 5、贝克线的移动规律是下降物台，贝克线总是向折射率大的物质移动。 6、二轴晶光率体，当Np > Nm > Ng时，为负光性。 7、矿物的多色性在垂直光轴的切面上最不明显。 8、一轴晶光率体的旋转轴永远是Ne 轴。 9、某矿物的最高干涉色为U级紫红，因此该矿物的某些切面可能出现I级紫红。 10、一轴晶平行光轴切面的干涉图与二轴晶平行光轴面切面的干涉图特点完全一样，在轴性明确的情况下也不能用作光性正负的测定。 11、两非均质矿片在正交镜间的45°位置重叠，当异名半径平行时，总光程差等于两矿片光程差之差。 12、在单偏光镜下，黑云母颜色最深时的解理缝方向可以代表下偏光的振动方 向。 13 、同一岩石薄片中，同一种矿物的干涉色相同，不同种矿物的干涉色不同。 14、某矿物的干涉色为二级绿，在45 °位加云母试板，如同名半径平行，干涉色升高为二级蓝，如异名半径平行，干涉色降低为二级黄。 15 、角闪石的多色性只有在垂直Bxa 的切面上观察才最明显。 16、当非均质体矿片上的光率体椭圆半径与上、下偏光的振动方向平行时，矿片就会变黑而消色。 17、在岩石薄片中透明矿物所呈现的颜色是矿片对白光中各单色光波折射和散射的结果。 18、矿片干涉色的高低取决于矿物性质和矿片厚度，在标准厚度下则受切面双折射率的影响。 19、二轴晶垂直光轴切面的干涉图用途有：确定轴性、光性、切面方向和估计折射率的大小。 20、矿片糙面的明显程度是受矿物软硬和矿片表面光滑程度的影响。 21、在一轴晶平行光轴切面的干涉图中，从中心到边缘干涉色逐渐升高的方向就是Ne 的方向。 22、根据Ng、Nm 和Np 的相对大小可以确定二轴晶矿物的光性正负，当Ng ―NmvNm ―Np时为正光性，当Ng ―Nm>Nm ―Np为负光性。 23、中级晶族的光性方位是一轴晶光率体的旋转轴与晶体的三个结晶轴之一重 合。 24 、在岩石薄片中，矿物突起愈低，其折射率就愈小。 填空题 1、单偏光下晶体光学性质的研究内容有___ 、_____ 、 _____ 和____ 等四种。 2、突起正否确定的依据是_______________ 。工程光学习题参考答案第十四章-光的偏振和晶体光学
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