晶体光学答案
(完整版)工程光学习题参考答案第十四章光的偏振和晶体光学
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 o①()()()()06305.0tan 1tan ,3528.0sin 1sin 212212-=+-==+--=θθθθθθθθp s r r002222min max min max 8.93=+-=+-=ps ps r r r r I I I I P ②oB n n 3354.11tan tan1121=⎪⎭⎫ ⎝⎛==--θ ③()()4067.0sin 1sin ,0,5790212021=+--===-==θθθθθθθθs p B B r r 时，0298364.018364.011,8364.01=+-===-=P T r T p s s注：若221122,,cos cos p p s s t T t T n n ηηθθη===)(cos ,21222220min 0max θθ-=+-===ps s ps 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()2022010.83640.028s s T r =-==而1p T =，令m m I I in axτ=，则m m m m I I 110.026890.94761I I 10.02689ax in ax in p ττ---====+++3. 选用折射率为2.38的硫化锌和折射率为1.38的氟化镁作镀膜材料，制作用于氟氖激光（632.8nm λ=）的偏振分光镜。
物理光学晶体光学答案
物理光学作业参考答案[15-1] 一束自然光以ο30角入射到玻璃-空气界面，玻璃的折射率54.1=n ，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：（1）入射自然光可以分解为振动方向互相垂直的s 波和p 波，它们强度相等，设以0I 表示。
已知：ο301=θ，所以折射角为：οο35.50)30sin 54.1(sin )sin (sin 1112=⨯==--θθn 根据菲涅耳公式，s 波的反射比为：12.0)35.5030sin()35.5030sin()sin()sin(222121=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=οοοοθθθθρs 4 因此，反射波中s 波的强度：00)(124.0I I I s R s ==ρ而p 波的反射比为：004.0881.5371.0)()(222121=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=θθθθρtg tg p 因此，反射波中p 波的强度： 00)(004.0I I I p R p==ρ于是反射光的偏振度： %94%8.93004.0124.0004.0124.00000≈=+-=I I I I P（2）玻璃-空气界面的布儒斯特角： ο3354.11111121====---tg n tg n n tgB θ （3）对于以布儒斯特角入射时的透射光，s 波的透射系数为： 4067.133cos 57sin 2cos sin 2)sin(cos sin 2122112===+=οοθθθθθθs t式中，ο331==B θθ，而οο57902=-=B θθ 所以，s 波的透射强度为：002021122)(834.04067.133cos 54.157cos 0.1)cos cos (I I I t n n Is T s=⨯==οοθθ 而p 波的透射系数为：5398.1)5733cos(4067.1)cos()cos()sin(cos sin 221212112=-=-=-+=οοθθθθθθθθs p t t所以，p 波的透射强度为： 002021122)(9998.05398.133cos 54.157cos 0.1)cos cos (I I I t n n Ip T p=⨯==οοθθ 所以，透射光的偏振度： %9834.09998.0834.09998.00000=+-=I I I I P[15-3]选用折射率为的硫化锌和折射率为的氟化镁作镀膜材料，制作用于氦氖激光（)8.632nm =λ的偏振分光镜。
晶体光学答案
1.①单偏光镜的装置有何特点②如何确定下偏光镜的振动方向③单偏光镜下可观察和测定透明矿物的哪些光学性质参考答案：①单偏光镜就是只使用下偏光镜（起偏镜）来观察、测定矿片的晶体光学性质。
P33；②当黑云母解理与下偏光镜的振动方向平行时对黑云母吸收性最强，此时呈现深棕色，当解理与起偏振镜的振动方向垂直时，黑云母吸收性微弱，此时晶体呈现淡黄色，因此可通过观察黑云母不同颜色下的解理缝方向确定下偏光镜振动方向；③单偏光镜下观察和测定矿物晶体的光学性质包括矿物的外表特征（如形态、解理）、与矿物对光波选择吸收有关的光学性质（如颜色、多色性、吸收性）以及与矿物折射率值大小有关的光学性质（如边缘、贝克线、糙面、突起、色散效应）等。
P34 2.试描述下列矿物的形态、解理组数及其完善程度。
橄榄石黑云母角闪石辉石矿物的形态P34 解理组数完善程度P36橄榄石他形1组不完全解理黑云母半自形1组极完全解理角闪石自形2组完全解理辉石半自形1组完全解理 3.解理缝的可见度与哪些因素有关参考答案：矿片中解理缝的宽度、清楚程度，除与矿物本身的解理性质有关外，还与切面方向有密切联系。
P35-P36 4.辉石和长石都具有两组完全解理。
在岩石薄片中，为什么辉石具解理缝的切面多于长石且解理缝很清楚而长石的解理缝却不易找到参考答案：辉石类和长石类矿物都具有两组完全解理，由于辉石类的解理缝可见临界角大于长石类矿物，在岩石薄片中辉石类矿物见到解理缝的颗粒比较多，而长石类矿物见到解理缝的颗粒比较少。
P36 5.角闪石具有两组完全解理（夹角为56°或124°）。
在岩石薄片中，为什么有的切面上可以见到两个方向的解理缝，有的切面只能见到一个方向的解理缝，而有的切面上却见不到解理缝呢测量解理夹角应在什么切面上进行参考答案：同一矿物不同方向切面上解理缝的可见性、清晰程度、宽度及组数不完全相同。
P36；垂直两组解理面的切面上。
P37 6.①在含有黑云母的岩石薄片中，为什么有的黑云母切面上看不见解理缝，并且多色性不明显②见不到解理缝的黑云母切面，能说这种黑云母不具解理吗为什么参考答案：①其切面解理面倾斜角大雨解理缝可见临界角，看不到解理缝。
晶体光学课后答案
晶体光学课后答案【篇一：晶体光学复习题 (2)】lass=txt>晶体光学基础（判断对错/简答）1（t）2（f）3（t）4（f）5（t）6（f）7（t）8（f）9（t）10（f）11（f）12（t）1．除真空以外的任何介质的折射率总是大于1（t ）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(f )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=co/v（t ）4．光在某介质中传播速度愈快,折射率愈大( f )5．光由光疏介质射入光密介质,永远不会发生全反射(t)6．光由光密介质射入光疏介质,一定发生全反射(f )7．均质体有无数个相同的Ｎ或只有一个Ｎ（t ）8．非均质体有几个不同的Ｎ（f ）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（ t）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（f ）11．光在晶体中传播方向一致，则Ｎ一样（ f）12．光在晶体中振动方向一致，则Ｎ一样（t ）光率体基础1（f）2（f）3（f）4（f）5（t）6（t）7（t）8（t）9（t）10（f）11（t）12（t）13（t）14（t）15（f）16（f）17（f）18（f）19（t）20（f）1. 一轴晶有n e 、no两个折射率，二轴晶有n g 、nm 、np三个折射率 ( f )2. 一轴晶n e no , 二轴晶n g nm np ( f )3. 一轴晶正光性n e no ；负光性n e no ; 二轴晶正光性n g nm n p；负光性n g nm n p ( f )4. 一轴晶光率体切面始终有一个no，二轴晶光率体切面始终有一个nm（f ）5. 无论是一轴晶还是二轴晶，具有最大双折率的切面一定平行光轴（t ）6. 一轴晶有一个光率体圆切面，二轴晶有两个光率体圆切面（t ）7. 一轴晶有两个主折射率n e 、no，二轴晶有三个主折射率n g 、nm、n p（t ）8. 二轴晶光轴面一定是与n g n p面一致（t ）9. 二轴晶垂直光轴面的任意切面总有一个半径是n m（t ）10. 一轴晶最大双折率为︱n e–no︱，二轴晶最大双折率为n g–nm （f ）11.12.13. 二轴晶bxa一定垂直bxo（t ）二轴晶bxa和、bxo构成的切面也一定是与光轴面一致（t ）二轴晶bxa或bxo不可能是nm（t ）14. 一轴晶光率体的光轴始终是竖直的（t ）15. 二轴晶光率体的n g始终是竖直的（f ）16. 一轴晶n e与z轴始终一致，二轴晶ng与z轴始终一致(f )17. 二轴晶三个光率体主轴一定与三个结晶轴一致（ f）18. 一轴晶光轴（ne）始终是竖直的，二轴晶光轴面（oap）则始终是竖直的（f ）19. 二轴晶斜方晶系n g 、nm、np与x、y、z轴一致（ t）20. 二轴晶单斜晶系一定是nm =y（ f）单偏光镜下晶体光学性质1（t）2（t）3（f）4（f）5（f）6（t）7（f）8（f）9（t）10（f）11（t）12（t）13（t）14（t）15（t）16（f）17（f）18（f）19（f）20（f）1. 解理缝一般是暗色细缝（t ）2. 当解理面与薄片垂直时解理缝最清楚（t ）3. 某矿物切面见不到解理缝，说明该矿物一定不发育解理（f ）4. 辉石和长石都发育两组解理，薄片中辉石见到解理的机会少，而长石机会多（ f）5. 手标本上见到某矿物有颜色，则薄片中一定也有颜色（ f）6. 均质体矿物在薄片中一定无多色性（t ）7. 非均质体矿物在薄片中一定有多色性（f ）8. 薄片中矿物有颜色的切面一定有多色性（ f）9. 有多色性矿物的没有多色性的切面一般是光率体圆切面（t ）10. 有多色性的一轴晶只有n eno面上有多色性，二轴晶只有n gnp面上有多色性（f ）11. 电气石纵切面平行十字丝纵丝时，所见的颜色是no（t ）12. 黑云母解理缝平行十字丝纵丝时，所见的颜色是np（t ）13. 普通角闪石（010）面上多色性最明显，可以见到n g和np的颜色（t ）14. 普通角闪石（001）面上可以见到两组解理，其锐夹角方向为nm的颜色（ t）15. 普通角闪石（100）面上只能见到一组解理，也可以见到nm的颜色（t ）16. 在薄片中某矿物颗粒贝克线在该矿物一侧，则该矿物Ｎ一定＞1.54（f ）17. 矿物突起越高，Ｎ越大，突起越小，Ｎ越小（f ）18. 提升物台时，贝克线向折射率大的物质方向移动（ f ）19. 所有非均质体切面都具有闪突起（f ）20. 所有非均质体椭圆切面都具有闪突起（f ）正交偏光镜下晶体光学性质（一）１. 正交偏光间全消光的矿物颗粒一定是均质体（f ）四明四暗”现象的颗粒一定是非均质体（t ）３. 正交偏光间某矿物所有切面都呈全消光，该矿物一定是均质体（t ）４. 非均质体所有切面都可以见“四明四暗”现象（ f）５. 干涉色与单偏光镜下颜色的形成原理类似（f ）６. 干涉色与光程差是一一对应的，只要干涉色颜色种类一样，则光程差一样（f ）７. 灰色和黄色干涉色一定属于Ⅰ级干涉色（f ）８. 蓝色和绿色干涉色至少是Ⅱ级或以上干涉色（t ）９. 相邻色序对比，紫红对应的光程差一定小于蓝对应的光程差（t ）１０. 同一级别内，紫红对应的光程差也一定小于蓝对应的光程差（ f ）１１. 同一薄片中，具有不同干涉色的颗粒，一定是不同种矿物（f ）１２. 同一薄片中，具有相同干涉色的颗粒，一定是同一种矿物（f ）１３. 每一种非均质体矿物，只有一种干涉色（f ）１４. 每一种非均质体矿物，只有一种最高干涉色（t ）１５. 具有最高干涉色的切面一定平行光轴（t ）１６. 平行光轴的切面，一定具有最高干涉色（f ）１７. 单偏光下具有闪突起的矿物颗粒，正交偏光下其干涉色一般比较高（t ）１８. 石英为一轴晶， no =1.544, ne =1.553，标准薄片厚度下，最高干涉色是Ⅰ级紫红（f ）１９. 方解石为一轴晶，no =1.658, ne =1.486，最高干涉色达到高级白（t ）２０. 某二轴晶矿物，ng=1.705, nm=1.70, np=1.693, 垂直bxa切面干涉色是灰色（t ）正交偏光镜下晶体光学性质（二）1（t）2（f）3（f）4（t）5（t）6（t）7（f）8（t）9（t）10（f）11（f）12（f）13（t）14（t）15（f）１. 补色法则中，光率体半径同名平行时，结果干涉色一定比矿片原来的高（t ）２. 补色法则中，光率体半径异名平行时，结果干涉色一定比矿片原来的低（f ）９. 原干涉色为蓝色，加云母试板后，升高位一定变成绿色，降低位一定变成红色（t ）１０. 某矿物颗粒，加云母试板后，一个变成红，另一个变成绿，原来的干涉色一定是蓝色（f ）１１. 原干涉色为黄色，加云母试板后，升高位一定变成红色，降低位一定变成绿色（ f）１２. 某矿物颗粒，加云母试板后，一个变成红，另一个变成绿，原来的干涉色一定是黄色（f ）１３. 一轴晶矿物平行c轴切面为平行消光（t ）１４. 单斜晶系矿物普通角闪石nm =b，其平行（100）的切面是平行消光，平行(010)的切面是斜消光，平行（001）的切面是对称消光（t ）１５. 正光性矿物一定是正延性，负光性矿物一定是负延性（f ）锥光镜下晶体光学性质（一）1（f）2（f）3（f）4（t）5（t）6（f）7（f）8（t）9（t）10（f）11（t）12（f）13（f）14（t）15（t）16（f）17（t）１. 正交镜下全消光的矿物切面，在锥光镜下也全消光（f ）２. 只有光率体切面为椭圆的矿物颗粒，在锥光镜下才有干涉图（f ）３. 一轴晶垂直光轴切面干涉图就是一个黑十字（f ）４. 正交镜下最高干涉色越高的矿物，其垂直oa切面干涉图干涉色色圈越多（t ）５. 单偏光镜下具有闪突起的矿物，其垂直oa切面干涉图干涉色色圈一般比较多（t ）６. 一轴晶垂直oa切面，波向图中切线方向为no，放射线方向为ne（f ）７. 一轴晶垂直oa切面，波向图中放射线方向一定为光率体椭圆长半径方向（f ）８. 某一轴晶矿物颗粒在锥光下出现一黑十字，且四个象限均为灰色，现插入石膏试板，发现一、三象限变成蓝色，二、四象限变为黄色，该矿物为负光性（t ）９. 根据上题，把石膏试板换成云母试板，则第一、三象限干涉色变为黄色（t ）１０. 具有多圈干涉色色圈的垂直oa干涉图，从中心向外干涉色逐渐升高，加入石膏试板后，干涉色仍然从中心向外逐渐升高（f ）１１. 具有多圈干涉色色圈的垂直oa干涉图，加入石英楔试板后，发现二、四象限干涉色色圈连续向外移动，该矿物为正光性（t ）１２. 偏心干涉图一般只见黑十字一条横臂或一条竖臂，均无法判断视域外黑十字中心的位置（f ）１３. 当视域内见一条横臂，顺时针转物台，其向上移动，说明黑十字中心在视域右侧（f ）１４. 当视域内见一条竖臂，顺时针转物台，其向左移动，说明黑十字中心在视域下方（t ）１５. 当视域内见一条竖臂，逆时针转物台，其向左移动，继续逆时针转动物台，当该竖臂转到离开视域后，则下一步将会看到一条横臂从上方进入视域（t ）１６. 接上题，当看到一条横臂从上方刚进入视域时，插入石膏试板，若视域的颜色由灰色变成蓝色，其光性符号为正（f ）１７. 具有闪图干涉图的矿物颗粒，去掉锥光系统后，在正交镜下，一般具有比较高的干涉色（ t）锥光镜下晶体光学性质（二）1（f）2（f）3（t）4（f）5（t）6（t）7（f）8（f）9（t）10（f）11（t）12（f）13（f）14（t）15（f）16（f）17（f）18（t）19（t）20（f）２. 二轴晶垂直bxa切面干涉图的色圈，也是以黑十字交点为中心的同心园色圈（f ）３. 二轴晶垂直bxa切面干涉图中，两个弯曲黑带顶点连线为ngnp面迹线方向（t ）４. 二轴晶正光性垂直bxa切面干涉图与负光性垂直bxo切面干涉图一样（f ）５. 二轴晶垂直bxa切面干涉图中，两个弯曲黑带顶点凸方连线方向为bxo投影方向（t ）６. 二轴晶垂直bxa切面干涉图中，两个弯曲黑带顶点凹方连线方向为bxa投影方向（t ）７. 二轴晶垂直bxa切面干涉图中，与两个弯曲黑带顶点连线方向相垂直的方向始终为光轴方向（f ）８. 二轴晶垂直bxa切面干涉图中，弯曲黑带在Ⅱ、Ⅳ象限时，加试板后，Ⅰ、Ⅲ象限干涉色变化一致，Ⅱ、Ⅳ象限凸方与凹方干涉色变化也一致（f ）色由灰变蓝，其光性符号是负（ t）１０. 垂直bxa切面干涉图（色圈多），弯曲黑带在Ⅰ、Ⅲ象限，从Ⅱ、Ⅳ象限插入云母试板，两个弯曲黑带凹方各出现一个对称的小黑团，其光性符号是正（f ）１１. 接上题，若使用石英楔代替云母试板，弯曲黑带顶点之间干涉色圈连续向内移动（t ）１２. 二轴晶垂直oa切面干涉图与一轴晶垂直oa切面干涉图很类似（f ）１３. 二轴晶垂直oa切面干涉图相当于垂直bxo切面干涉图的一半（f ）１５. 二轴晶垂直bxo切面干涉图，也会出现一个粗大黑十字，也叫闪图（f ）１６. 二轴晶垂直bxo切面干涉图与垂直bxa切面干涉图类似，只是中心出露轴不同（f ）１７. 二轴晶矿物ng np面干涉图一定为闪图；反过来，具有闪图特点的切面，一定是ng np面（f ）１８. 二轴晶闪图干涉图，去掉锥光系统后，在正交偏光间具有该矿物最高干涉色（t ）１９. 二轴晶垂直bxa切面干涉色一定低于垂直bxo切面干涉色（t ）２０. 二轴晶垂直bxa切面与垂直bxo切面干涉色的相对高低，视光性不同而不同（f ）填空题1. ne=1.553，no=1.544，正光性，最大双折率为0.009，最高干涉色为Ⅰ级灰白。
晶体光学复习题答案
晶体光学复习题答案一、单选题1. 晶体光学中，下列哪种晶体的光轴只有一个？A. 单轴晶体B. 双轴晶体C. 立方晶体D. 异轴晶体答案：A2. 光在单轴晶体中的传播速度，下列哪个描述是正确的？A. 沿光轴传播速度最快B. 垂直于光轴传播速度最快C. 沿光轴传播速度最慢D. 垂直于光轴传播速度最慢答案：A3. 在双轴晶体中，光的传播速度与光轴的关系是？A. 沿三个主轴传播速度相同B. 沿三个主轴传播速度不同C. 沿两个主轴传播速度相同D. 沿两个主轴传播速度不同答案：B4. 晶体光学中，光的双折射现象是由于？A. 晶体内部结构的对称性B. 晶体内部结构的非对称性C. 晶体外部环境的影响D. 晶体的光学性质答案：B5. 晶体光学中，下列哪种晶体的光轴有两个？A. 单轴晶体B. 双轴晶体C. 立方晶体D. 异轴晶体答案：B二、多选题1. 晶体光学中，晶体的光学性质包括哪些？A. 折射率B. 双折射C. 光轴D. 色散答案：A, B, C, D2. 晶体光学中，下列哪些因素会影响晶体的光学性质？A. 晶体的化学成分B. 晶体的晶体结构C. 晶体的外部环境D. 晶体的温度答案：A, B, C, D三、判断题1. 晶体光学中的光轴是晶体内部的一个虚拟轴，它与晶体的物理性质无关。
答案：错误2. 双轴晶体的三个主轴中，有两个主轴的折射率是相同的。
答案：正确3. 晶体光学中的色散现象是指光在晶体中的传播速度随波长的变化而变化。
答案：正确4. 晶体光学中的双折射现象只发生在非均质性晶体中。
答案：错误四、简答题1. 简述晶体光学中光的双折射现象及其产生的原因。
答案：晶体光学中的光的双折射现象是指当光入射到非均质性晶体时，会分解成两个偏振方向不同的光束，这两个光束在晶体中的传播速度不同，从而产生不同的折射率。
这种现象产生的原因是晶体内部结构的非对称性，导致光在晶体中的传播受到不同方向上的折射率的影响。
2. 描述晶体光学中光轴的定义及其在晶体光学研究中的作用。
在线网课知慧《晶体光学与造岩矿物(长安大学)》单元测试考核答案
第一章单元测试第二章单元测试第三章单元测试第四章单元测试第五章单元测试第六章单元测试第七章单元测试第一章单元测试1【判断题】(1分偏光可以是白光，也可以是单色光。
A.错B.对2【判断题】(1分折射率与速度成正比。
A.错B.对3【判断题】(1分折射率与临界角成反比。
A.错B.对4【判断题】(1分低级晶族的矿物都是二轴晶的矿物。
A.错B.对5【判断题】(1分光轴就是一条直线。
A.对B.错第二章单元测试1【单选题】(1分)二轴晶光率体的形态为：A.旋转椭球体B.三轴不等椭球体C.圆球体D.圆2【单选题】(1分)对于一轴晶来说，光轴就是：A.NeB.b轴C.NoD.a轴3【单选题】(1分)光轴面的法线方向是下列那个主轴的方向：A.NPB.NgC.NmD.No4【单选题】(1分)二轴晶垂直光轴的切面是：A.正方形切面B.圆切面C.椭圆切面D.三角形切面5【单选题】(1分)二轴晶平行光轴面的切面，两个主折射率是A.Ng-NmB.Ne- NoC.Nm-NpD.Ng- NP第三章单元测试1【单选题】(1分)偏光显微镜使用10倍的目镜，10倍的物镜，那么总的放大倍数为A.1000B.100C.20D.102【单选题】(1分)偏光显微镜的工作距离是指()之间的距离A.目镜前端与载物台B.目镜前端与薄片C.物镜前端与目镜前端D.物镜前端与薄片3【单选题】(1分)偏光显微镜高倍物镜视域直径的测量应选用A.载物台测微尺B.带刻度的钢尺C.带刻度的方格纸。
非线性光学习题解答终极版
非线性光学习题解答[李春蕾(2011111772)]第一章 晶体光学简介 电光效应1.解答：由于矢量运算不受坐标系的影响，只是表示形式不同而已，不妨在直角坐标系下建立方程，设x x y y z z k k e k e k e =++ ，x y z r xe ye ze =++，x y z e e e x y z∂∂∂∇=++∂∂∂ 则exp[i()]x y z fk x k y k z =++ 于是i i i i x y z x x y y z zf f f fe e e fk e fk e fk e fk x y z∂∂∂∇=++=++=∂∂∂，问题得证。
对于平面波，设0000exp[i()]()exp[i()]x x y y z z EE t k r E e E e E e t k r ωω=−⋅=++−⋅其中，0exp[i()]x x E E t k r ω=−⋅，0exp[i()]y y E E t k r ω=−⋅ ，0exp[i()]z z E E t k r ω=−⋅()()()(i i )(i i )(i i )i x y zy y x xz z x y z x y z x y z z y y z x x z z x y y x E e e e E E E E E E e e e x y z y z z x x y E E E e k E k E e k E k E e k E k E k E∇×∂∂∂∂∂∂∂∂∂==−+−+−∂∂∂∂∂∂∂∂∂=−++−++−+=×同理，i H k H ∇×=×.2.证明：在选定主轴坐标系的情况下，物质方程可以写成0i i i D E εε=，1,2,3i =同时，将晶体光学第一基本方程写成分量形式，20[()]ii i D n E k k E ε=−⋅，1,2,3i =联立两式，整理得到02()11ii i k k E D nεε⋅=− 对于对应同一个k 的两个电位移矢量D ′ 、D ′′，建立它们的标量积2222312022222211223322210221()()111111111111()()()()()()()()()()()1D D k k k k E k E n n n n n n k n n k E k E n n εεεεεεεεε′′′⋅ ′′′=⋅⋅++−−−−−−′′′′′′′′′′′′′′′=⋅⋅′′′− 22222331222222221223311111111111()()()()()()k k k k k n n n n n n εεεεε −+−+−−−−−−− ′′′′′′′′′由23122011i i ik n n ==−∑，得到大括号中的第一、三、五项之和为零，第二、四、六项之和为零，所以0D D ′′′⋅=即对应同一个k 的两个电位移矢量D ′ 、D ′′相互垂直.3.解答：22011i i k nε=−∑是方程20[()]i ii i E n E k k E εε=−⋅的本征值方程，设其本征值为m n ，相应的本征解为()m E ，则可以得到，()2()()0[()]m m m mEn E k k E ε⋅=−⋅ε晶体中可以有两个本征解，设另一个为()n E ，用其点乘上式得到()()()()()201[()]n m m n m mEE k k E E E n ε⋅−⋅=⋅⋅ε 交换指标m 和n 后可以得到()()()()()201[()]m n n m n nEE k k E E E n ε⋅−⋅=⋅⋅ε 上两式相减，考虑到介电常数张量ε为对称张量，则可以得到()()2201110m n n m E E n n ε −⋅⋅=ε 如果m n n n ≠，则有()()0m n EE ⋅⋅=ε 如果m n n n =，显然方程成立。
晶体光学及光性矿物学 本科 中国地质大学开卷参考资料题库及答案
晶体光学及光性矿物学(专升本)阶段性作业1总分: 100分考试时间:分钟单选题1. 最大双折射率是_______。
(5分)(A) Ne-No(B) No-Ne(C) Ng-Np(D) 非均质体最大折射率与最小折射率的差值参考答案：D2. 斜方晶系的光性方位是_____。
(5分)(A)(B)(C)(D)参考答案：D3. 中级晶轴的光性方位是_______。
(5分)(A) Ne与高次对称轴一致(B) Ne与C轴一致(C) Ne与晶体的高次对称轴、C轴一致(D) Ne与光率体长轴一致参考答案：C4. 单色光是_______。
(5分)(A) 频率为一定值或在某一窄小范围的光波，或波长为某一定值或在某一窄小范围的光波(B) 偏振光(C) 白光(D) 自然光参考答案：A5. 突起高低决定于。
(5分)(A) 矿物折射率的高低，折射率高突起高(B) 矿物边缘的粗黑程度和糙面的显著程度(C) 矿物颜色的深浅(D) 矿物表面光洁程度参考答案：B6. 二轴晶是_______。
(5分)(A) 具有两个光轴的晶体(B) 两轴不等的椭球体(C) 光性非均质体(D) 具有两个高次对称轴的晶体参考答案：A7. 光性方位是_______。
(5分)(A) 晶体的定向(B) 晶体光率体主轴与晶轴之间的关系(C) 晶体的延长方向与光率体主轴之间的关系(D) 晶体延长方向与高次对称轴之间的关系参考答案：B8. 糙面的粗糙程度主要决定于_______。
(5分)(A) 矿物折射率与树胶折射率的差值(B) 矿物折射率与树胶折射率的差值，也决定于矿片表面的磨制光洁度，视域的亮度(C) 矿物表面真实的物理粗糙程度(D) 矿物折射率的大小参考答案：B9. 影响解理纹粗黑程度的因素有_____。
(5分)(A) 解理的完善程度(B) 解理面与切面的夹角(C) 解理的完善程度、解理面与切面的夹角、矿物折射率与树胶的差值(D) 解理的完善程度、解理面与切面的夹角、矿物折射率的大小参考答案：C10. 单斜晶系的光性方位是_______。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.①单偏光镜的装置有何特点？②如何确定下偏光镜的振动方向？③单偏光镜下可观察和测定透明矿物的哪些光学性质？参考答案：①单偏光镜就是只使用下偏光镜（起偏镜）来观察、测定矿片的晶体光学性质。
P33；②当黑云母解理与下偏光镜的振动方向平行时对黑云母吸收性最强，此时呈现深棕色，当解理与起偏振镜的振动方向垂直时，黑云母吸收性微弱，此时晶体呈现淡黄色，因此可通过观察黑云母不同颜色下的解理缝方向确定下偏光镜振动方向；③单偏光镜下观察和测定矿物晶体的光学性质包括矿物的外表特征（如形态、解理）、与矿物对光波选择吸收有关的光学性质（如颜色、多色性、吸收性）以及与矿物折射率值大小有关的光学性质（如边缘、贝克线、糙面、突起、色散效应）等。
P34 2.试描述下列矿物的形态、解理组数及其完善程度。
橄榄石黑云母角闪石辉石矿物的形态P34 解理组数完善程度P36橄榄石他形1组不完全解理黑云母半自形1组极完全解理角闪石自形2组完全解理辉石半自形1组完全解理 3.解理缝的可见度与哪些因素有关？参考答案：矿片中解理缝的宽度、清楚程度，除与矿物本身的解理性质有关外，还与切面方向有密切联系。
P35-P36 4.辉石和长石都具有两组完全解理。
在岩石薄片中，为什么辉石具解理缝的切面多于长石且解理缝很清楚？而长石的解理缝却不易找到？参考答案：辉石类和长石类矿物都具有两组完全解理，由于辉石类的解理缝可见临界角大于长石类矿物，在岩石薄片中辉石类矿物见到解理缝的颗粒比较多，而长石类矿物见到解理缝的颗粒比较少。
P36 5.角闪石具有两组完全解理（夹角为56°或124°）。
在岩石薄片中，为什么有的切面上可以见到两个方向的解理缝，有的切面只能见到一个方向的解理缝，而有的切面上却见不到解理缝呢？测量解理夹角应在什么切面上进行？参考答案：同一矿物不同方向切面上解理缝的可见性、清晰程度、宽度及组数不完全相同。
P36；垂直两组解理面的切面上。
P37 6.①在含有黑云母的岩石薄片中，为什么有的黑云母切面上看不见解理缝，并且多色性不明显？②见不到解理缝的黑云母切面，能说这种黑云母不具解理吗？为什么？参考答案：①其切面解理面倾斜角大雨解理缝可见临界角，看不到解理缝。
P36其切面是垂直光轴或接近垂直光轴切面，所以多色性不明显。
P40；②不能。
显微镜下观察矿物的解理时，切不可凭个别或少数切面判断解理的有无和解理的组数。
必须多观察一些切面，然后综合判断。
P36 7.①什么是矿物的颜色？②矿物的颜色与那些因素有关？③任何有色矿物在单偏光镜下都有颜色吗？参考答案：①矿物在薄片中呈现的颜色与手标本上的颜色不用，前者是矿物不同方向切片在透射光下所呈现的颜色，而后者则是矿物在反射光、散射光下所呈现的颜色。
晶体光学研究的是矿物薄片的颜色。
P37-P38；②矿物在薄片中呈现的颜色，主要取决于矿物的化学成分也取决于晶体的原子排列状态。
P38；③不一定。
8.①什么叫多色性？②多色性明显程度的划分及其影响因素如何？③为何有的矿物有颜色，而又的矿物无颜色?④是否有色矿物都具有多色性？为什么？参考答案：①由于光波在晶体中的振动方向不同而使矿片颜色发生改变的现象称多色性。
P39；②多色性明显程度分为多色性及明显、多色性明显和多色性不太明显。
P40；影响因素：矿物在薄片中多色性的明显程度除与矿物本身性质有关之外，还与切面方向及矿片厚度有关，同一矿物，切面方向不同，多色性明显程度不同。
P40；③在单偏光镜下，矿物薄片呈现的颜色是矿片对白光中各单色光波选择性吸收的结果P38；④不是；均质体的光学性质各方向一致，对白光的选择性吸收和吸收总强度不因光波在晶体中振动方向不同而发生改变，因此，均质体矿片的颜色深浅不因光波在晶体中的振动方向不同而发生改变，所以不具多色性。
P38-P39 9.①何谓吸收性？②霓石具反吸收，其三个主要方向的颜色分别为黄色、深绿色和浅绿色，其多色性和吸收性公式如何？参考答案：①在多色性现象下，矿物薄片颜色深浅发生改变的现象称为吸收性。
P39；②不知道，不过老师说不需掌握。
10.在常见造岩矿物中，具极明显多色性、明显多色性和弱多色性的矿物分别有哪些？多色性极明显：黑云母。
多色性明显：普通角闪石。
多色性不太明显：紫苏辉石和霓辉石P40 11.①矿物的多色性在什么方向切面上最明显？②为什么？③测定一轴晶和二轴晶矿物的多色性公式，需要选择什么方向的切面？参考答案：①在平行光轴（一轴晶）或平行光轴面（二轴晶）的切面多色性最明显。
P40；②因为此切面的双折射率最大，颜色变化最明显。
P40；③选择平行光轴（一轴晶）或平行光轴面（二轴晶）的切面。
P40 12.如何利用黑云母确定下偏光镜的振动方向？参考答案：首先找一块解理和清晰的黑云母，移至目镜十字丝中心，推出上偏光镜，转动载物台一周，观察黑云母颜色的变化，因为黑云母对解理方向的振动光吸收最强，所以使黑云母颜色达到最深时，解理缝的方向就是下偏光镜的振动方向。
13.①什么叫矿物的边缘、糙面？②边缘的粗细和糙面的明显程度与哪些因素有关？③为什么有的矿物（如橄榄石）边缘明显、糙面显著，而又的矿物（如石英）轮廓则看不清楚、表面也较光滑? 参考答案：①岩石薄片中在两个折射率不同的矿物（或矿物和加拿大树胶）接触处，可以看到一条比较黑暗的界限，称矿物的边缘。
P40；矿片表面光滑程度不同的现象称为糙面P42；②边缘的粗细和黑暗程度取决于两种物质折射率的差值大小，差值愈大边缘愈粗愈黑暗。
P41；糙面的明显程度取决于矿物折射率和加拿大树胶折射率的差值及矿物表面的光滑程度。
P42；③由矿物双折率与树胶双折率的差值决定，差值过小，看不到轮廓，表面也较光滑。
只有具有一定差值才会边缘明显、糙面显著。
14.①什么叫贝克线？②贝克线的移动规律是什么？参考答案：①在边缘的邻近还可见到一条比较明亮的细线，称为贝克线或亮带。
P40②下降物台（或提升镜筒），贝克线向折射率大的物质移动；提升物台（或下降镜筒），贝克线向折射率小的物质移动。
P41 15.①什么叫突起?②岩石薄片中矿物的突起高低取决于什么因素？③为什么在偏光显微镜下同一岩石薄片中的不同矿物颗粒给人一种突起高低不同的感觉？④矿物的突起越高，糙面愈显著，是否其折射率值就一定越大？参考答案：①在岩石薄片中，各种不同的矿物表面好像高低不太相同，某些矿物表面显得高一些，某些矿物表面则显得低平一些，这种现象称为矿物的突起。
P42；②矿物突起（边缘、糙面明显程度）的高低最终取决于矿物折射率与加拿大树胶折射率的差值大小，差值愈大，矿物的突起愈高。
P43；③由于矿物折射率与加拿大树胶折射率不同，光波通过两者之间界面发生折射、全反射作用形成的边缘和糙面。
边缘和糙面的综合反映，给予人们以矿物表面突起的感觉。
P43；④不是，是其折射率差值大。
16.①如何规定突起的正负？②正突起是否就是向上突起？负突起是否就是向下凹陷？③在岩石薄片中怎样确定矿物的突起正负？参考答案：①折射率大于1.54的矿物称为正突起，折射率小于1.54的矿物则称为负突起。
P43；②不是，无论矿物是正突起还是负突起，其表面都是突起来的。
P43；③根据贝克线的移动规律来确定正负突起。
P4317.矿物突起划分为哪几个等级？各个等级的折射率范围如何？试举例说明之。
突起等级折射率实例负高突起<1.48 萤石负低突起1.48~1.54 正长石正低突起1.54~1.60 石英、中长石正中突起1.60~1.66 透闪石、磷灰石正高突起1.66~1.78 辉石、十字石正极高突起>1.78 榍石、石榴子石P43 18.①什么是闪突起？②在常见造岩矿物中，哪些矿物具有闪突起?③具有闪突起的矿物是否在任意切面上都能见到闪突起？什么样的切面闪突起最明显？参考答案：①在单偏光镜下转动物台，非均质体矿物的突起高低（矿物边缘、糙面的明显程度）会发生显著的改变，这种现象称为闪突起。
P44；②方解石、碳酸盐矿物（如白云石、铁白云石、菱镁矿和菱铁矿等）、白云母。
P46；③不是；平行光轴（一轴晶）或光轴面（二轴晶）切面的平面。
P44 19.试根据贝克线的移动规律判别下图中相邻三种矿物折射率值的相对大小及其正负。
图中箭头表示提升物台或下降镜筒时贝克线的移动方向参考答案：第一级序：光程差范围为0~550nm。
具灰暗、灰白色而无蓝、绿色。
P58 第二级序：光程差范围为550~1100nm。
色调浓而纯，比较鲜艳，干涉色条带间的界限不如第二级序清楚。
P59 第三级序：光程差范围为1100~1650nm。
干涉色色调比第二级序要浅。
干涉色条带间的界限不如第二级序清楚。
P59 第四级序及更高级序的干涉色：干涉色级序愈高，其色调愈不纯，干涉色条带间的界限也愈模糊不清，形成一种与珍珠表面相似的亮白色，称为高级白干涉色。
P59 第一级序干涉色上无蓝、绿色。
P59 10.已知某矿物最高干涉色为二级蓝，若薄片厚度为0.03mm，则此矿物的最大双折射率值是多少？参考答案：△N=R/d=570/30000=0.019 11.①什么叫补色法则？②什么叫消色？③消色和消光有何本质区别？④非均质体任意方向的切片，在45°位置加入石英楔达到消色时，其光率体椭圆切面的长短半径与试板轴名为何关系？参考答案：①两个非均质体除垂直光轴以外的任意切面，在正交偏光镜45°位置重叠时，光波通过这两个矿片后总光程差的增减法则称为补色法则。
P61；②若RI＝R2，则当光率体椭圆异名半径平行时，总光程差为0，矿片黑暗，这种现象称为消色；③消色和消光虽然都是表现为黑暗，但它们的成因不同。
消光是由于矿片光率体椭圆半径与PP一致，没有光透出上偏光镜而使矿片呈现黑暗；而消色是由于两矿片产生的干涉色正好抵消而使矿片呈现黑暗。
消光说明矿片光率体椭圆半径与PP、AA一致；消色说明两矿片光程差相等，而且它们的光率体椭圆异名半径平行；两非均质体矿片非垂直光轴方向切面重叠时，总光程差为0，此时矿片消色而变黑暗，就是消色。
④异名平行。
P62 12.写出云母试板、石膏试板的光程差、干涉色及光率体椭圆半径的方位和名称。
①当矿片在正交偏光镜下处于消光位时，加入石膏试板或云母试板后，矿片有何变化？②为什么同一薄片、同种矿物的不同方向切面，在加入试板后有的干涉色升高，有的干涉色降低？参考答案：试板光程差干涉色光率体椭圆半径的方位和名称云母试板P62 147nm 一级灰白慢光平行于短边方向石膏试板P63 550nm 一级紫红慢光平行于短边方向①无变化；②两个非均质体任意方向矿片在正交偏光镜下45°位置重叠时，当两个矿片的同名半径平行时，总光程差等于两个矿片光程差之和，表现为干涉色级序升高。
当两个矿片异名半径平行时，总光程差等于两个矿片光程差之差，其干涉色级序比原来干涉色高的矿片降低，但比原来干涉色低的矿片不一定降低。