第2章 光率体和光性方位

一轴晶三种 切面全图
无论何种切面, 无论何种切面 总 有一个是No, 原因 有一个是 是切面均过中心. 是切面均过中心 因此一轴晶No非 因此一轴晶 非 常重要. 常重要
四、二轴晶光率体
二轴晶矿物: 二轴晶矿物
A. 包括低级晶族 斜方、 包括低级晶族(斜方 斜方、 单斜、三斜晶系)的 单斜、三斜晶系 的 矿物。 矿物。 B. 均具有两个光轴， 均具有两个光轴， 故称二轴晶。 故称二轴晶。 C. 晶体常数 晶体常数—— 三个结晶轴各不相等 (a≠b≠c， a≠c)，表示 ， ， 它们三度空间方向的 不均一性。 不均一性。
二、均质体光率体
1. 均质体包括高级晶族的等轴晶系矿物 (a=b=c, α=β=γ=90º) 及非晶质物质。 及非晶质物质。 2. 光率体特征 光率体特征: 形状——圆球体 形状 圆球体 各个方向折射率值唯一 ——N 任何方向切面——都是圆切面，其半径为 都是圆切面， 任何方向切面 都是圆切面 折射率值N 折射率值 需要强调： 需要强调：切面均指过光率体中心的切面
光率体概念的重要意义
• 光率体反映了晶体光学性质中最本质的特点，其形状简单、 光率体反映了晶体光学性质中最本质的特点，其形状简单、 应用方便， 应用方便， • 研究光率体的意义在于光率体在每一种透明矿物中的位置 即光性方位)是鉴定透明矿物主要依据之一， (即光性方位)是鉴定透明矿物主要依据之一， • 由光率体导出的一系列光学常数和一些光学现象(如折射 由光率体导出的一系列光学常数和一些光学现象( 率、双折率、多色性、吸收性、干涉色级序、光性符号、 双折率、多色性、吸收性、干涉色级序、光性符号、 光轴角、光性方位等) 光轴角、光性方位等)，不同矿物有不同光学性质和光学 常数。 常数。 • 总之，用偏光显微镜鉴定造岩矿物时，是以光率体在每种 总之，用偏光显微镜鉴定造岩矿物时，是以光率体在每种 光率体 矿物中的方位为依据的，掌握了光率体的特征， 矿物中的方位为依据的，掌握了光率体的特征，才能真正 学会利用偏光显微镜鉴定透明矿物的方法。 学会利用偏光显微镜鉴定透明矿物的方法。
Ne与No在不同的一轴晶中，其大小是不一样的。 Ne与No在不同的一轴晶中，其大小是不一样的。 在不同的一轴晶中 两种情况： (一轴正晶 一轴正晶) 两种情况： Ne>No (一轴正晶) (一轴负晶 一轴负晶) Ne<No (一轴负晶)
3、光性符号
一轴正晶，标记为： 一轴正晶，标记为：一(＋)
Ne＞No， Ne＞No， 如 石英 定义：旋转轴为长轴Ne，呈沿C 定义：旋转轴为长轴Ne，呈沿C轴拉长 Ne 的光率体。光波平行于C 的光率体。光波平行于C轴振动时 的折射率总是大于垂直于C 的折射率总是大于垂直于C轴振动 的折射率， Ne＞No， 的折射率，即Ne＞No，这种光率体 称为一轴晶正光性光率体 一轴晶正光性光率体， 称为一轴晶正光性光率体，相应的 矿物称为一轴晶正光性矿物 一轴晶正光性矿物， 矿物称为一轴晶正光性矿物，或一 轴正晶。 轴正晶。
3、二轴晶光率体的光性符号
(1)根据锐角等分线Bxa是Ng还是Np决定二轴晶光性符号正负： (1)根据锐角等分线Bxa是Ng还是Np决定二轴晶光性符号正负： 根据锐角等分线Bxa 还是Np决定二轴晶光性符号正负 当Bxa=Ng时，为正光性(+) ； Bxa=Ng时 为正光性(+) 当Bxa=Np时，为负光性(-) 。 Bxa=Np时 为负光性( (2)根据Ng、Nm、Np的相对大小，判断二轴晶光性符号正、负 (2)根据Ng、Nm、Np的相对大小，判断二轴晶光性符号正、 根据Ng 的相对大小 当Ng-Nm＞Nm-Np时，为正光性(+) Ng-Nm＞Nm-Np时 为正光性(+) 当Ng-Nm＜Nm-Np时，为负光性(-) Ng-Nm＜Nm-Np时 为负光性( (3)根据光轴角的大小，可按下列简化公式求得： (3)根据光轴角的大小，可按下列简化公式求得： 根据光轴角的大小 当tgV=√（Nm-Np／Ng-Nm）时，为正光性(+) tgV=√（Nm-Np／Ng-Nm） 为正光性(+) √（ Ng-Nm／Nm-Np） 为负光性( 当tgV= √（ Ng-Nm／Nm-Np）时，为负光性(-)
4、三种主要切面类型
一轴晶三种 切面全图
4、三种主要切面类型
一轴晶三种 切面全图
4、三种主要切面类型
一轴晶三种 切面全图
(1) ⊥光轴的切面
•光率体切面为圆，其半 光率体切面为圆， 光率体切面为圆 径等于No， 径等于 ， • 光波垂直这种切面入 平行光轴入射)时 射(平行光轴入射 时， 平行光轴入射 不发生双折射， 不发生双折射，其折 射率等于No， 射率等于 ， •双折率∆N= 0 双折率 •一轴晶只有一个这样的 一轴晶只有一个这样的 圆切面。 圆切面。
C. 双折率 ∆N=|Ne-No|，是 ， 一轴晶矿物的最大双折率 D. 举例 举例——石英 石英 Ne=1.553, No=1.544, 最大双折率 △Nmax= 1.553-1.544=0.009
(3)斜交光轴的切面 (3)斜交光轴的切面
A. 切面形状 切面形状——椭圆形 椭圆形 B. 波垂直于此切面入射 即 波垂直于此切面入射, 斜交光轴入射，会发生双折 斜交光轴入射， 射分解成两种偏光， 射分解成两种偏光，其振动 方向分别平行椭圆切面的长 短半径， 短半径，相应的折射率分别 为No和Ne’，且总有一个为 和 ， No C. 双折率 ∆N=|Ne’-No| < |Ne-No| D. 正晶时，短半径为 ； 正晶时，短半径为No； 负晶时，长半径为No 负晶时，长半径为
(2)平行光轴的切面 (2)平行光轴的切面
A. 切面形状 切面形状——椭圆 椭圆
B. 光波垂直此切面入射 光波垂直此切面入射——，发生 ， 双折射,分解成两种偏光 分解成两种偏光， 双折射 分解成两种偏光，其振动 方向必然平行椭圆切面的长短半径， 方向必然平行椭圆切面的长短半径， 相应地折射率为两个主折射率Ne和 相应地折射率为两个主折射率 和 No， ，
一轴晶矿物(中级晶族 四方晶系－金红石 锆石(ZrSiO4) 一轴晶矿物 中级晶族) 四方晶系－金红石(TiO2), 锆石 中级晶族
六方晶系－绿柱石，磷灰石 六方晶系－绿柱石，磷灰石, β石英
晶体常数
a=b≠c， a=b≠c， α=β=γ=90° α=β=γ=90°
有一个光轴, 光轴=C =C轴 有一个光轴, 光轴=C轴
Bxa——2V的平分线称锐角等分 2V的平分线称锐角等分 Bxa 2V的平分线称 Bxa表示 表示； 线，以Bxa表示； Bxo——两个光轴之间的钝角平 Bxo 两个光轴之间的钝角平 两个光轴之间的 分线称钝角等分线 称钝角等分线， Bxo表 分线称钝角等分线，以Bxo表 示。 Bxa与Bxo均包含在NgNp主轴面 Bxa与Bxo均包含在NgNp主轴面 均包含在NgNp 中。
Ng＞Nm＞Np。 Ng＞Nm＞Np。
2、结构要素 (2)三个主轴面(主切面) (2)三个主轴面(主切面) 三个主轴面 包含任意2 包含任意2个主轴的切 面称主轴面 主轴面或 面称主轴面或主切面
二轴晶光率体有3个互相垂直的 二轴晶光率体有3 主轴面， 主轴面， Ng－Np主轴面 蓝色）， 主轴面（ ① Ng－Np主轴面（蓝色）， 它是包含两个光轴的切面， 它是包含两个光轴的切面， 又称光轴面 光轴面， 表示； 又称光轴面，以Ap表示； Nm－Np主轴面 黄色）； 主轴面（ ② Nm－Np主轴面（黄色）； Ng－Nm主轴面 绿色） 主轴面（ ③ Ng－Nm主轴面（绿色） 。
光率体是实实在在的
• 虽然我们看不 见它， 见它，却能感 觉到、 觉到、用科学 的方法测定出 来
光率体的疑问？ 光率体的疑问？
• 晶体内部有多少个光率体？ 晶体内部有多少个光率体？ 回答：处处存在——晶体是晶胞重复。 回答：处处存在 晶体是晶胞重复。 晶体是晶胞重复 • 光率体的切面为什么要通过光率体中心？ 光率体的切面为什么要通过光率体中心？ 回答：晶体是均一的， 回答：晶体是均一的，光率体表示的是一个 方向，所有相互平行的切面都光学性质相同， 方向，所有相互平行的切面都光学性质相同， 用通过中心的表示。 用通过中心的表示。
2.光率体特征 2.光率体特征
(1)形状 (1) 形状——旋转椭球体， 形状 旋转椭球体
以Ne轴为旋转轴(平行C轴) Ne轴为旋转轴(平行C 轴为旋转轴 No(垂直 垂直C No(垂直C轴)为半径 组成的旋转椭球体。 组成的旋转椭球体。
（2） 结构要素
个主轴——Ne和No， Ne和 A. 2个主轴 Ne No， Ne⊥No，代表一轴晶两个主要光学方向， Ne⊥No，代表一轴晶两个主要光学方向，又称光学主 Ne轴和No轴 轴的长短就是N 轴和No 轴，即Ne轴和No轴；轴的长短就是N的大小 个主折射率—— 常光的为No，No ⊥ C 常光的为No No， B. 2个主折射率 非常光的为Ne Ne// Ne， //C 非常光的为Ne，Ne//C轴面
2、结构要素 (4)光学法线： (4)光学法线：通 光学法线 过光率体中心而 垂直光轴面的方 向称光学法线， 向称光学法线， 光学法线 光学法线与主轴 Nm轴一致 轴一致。 Nm轴一致。 光学法线＝ 光学法线＝ Nm 光轴面=NgNp面 光轴面=NgNp面 =NgNp
2、结构要素
(5)光轴角： (5)光轴角：两个光轴之间所 光轴角 夹的锐角称光轴角，以符 夹的锐角称光轴角， 锐角称光轴角 2V”表示 表示， 号“2V 表示，
第二章 光率体与光性方位
第一节 光率体
一、光率体定义—— 光率体定义
光率体是表示光波在晶体中传播时， 光率体是表示光波在晶体中传播时， 光波振动方向与相应折射率值之间关 系的一种光性指示体。 系的一种光性指示体。 光率体是表示光波在晶体中各振动 方向上折射率和双折率变化规律的一 个立体几何图形。 个立体几何图形。
1.光率体特征 1.光率体特征