02第二章 矿物的反射率及反射色
矿物的反射率及反射色讲解
2.影响矿物反射率的因素
1) 矿物的吸收系数K与折射率N（由矿物
固有性质决定的，如成分、结构、键 型) 2) 入射光波长 3) 观测介质
3.反射率的形成机理
• 光线照射矿物的光面可以产生透射、折射、吸收、反射等
光学现象，但是不同矿物产生这些光学现象的差异可以很 大，这主要与矿物的化学成分和晶体结构，关键是矿物的 “化学键” 特点。 • 电子跃迁理论 • 能带理论
(2)
R=[(N-1)2＋K2]/[(N+1)2 ＋ K2]
(3)
R=[(N-n1)2＋K2 ] /[ (N+n1)2 ＋ K2 ]
1）反射率与观察介质的关系
油浸镜头下矿物的反射率低于干镜头下的反射率 反射率大的降低少，反射率低的降低多
2）R与Hale Waihona Puke ，N 的关系R/%K
N
K＞2.5,R＞46%
K＞1.5,R＞30% K＞1,R＞16%
电子跃迁理论
能带理论
• 透明矿物 禁带宽度比可见光最大能量 值大，可见光能量不足于激发价带电子 进入导带，所以，可见光不被吸收，透 导带（空带） 射作用强，反射率低。
• 不透明矿物 自然金属导体矿物的能带 是重叠的，它可以吸收各种能量的可见 禁带 光，并在返回时电子的能量大多仍以光 e 的形式释放出来，所以反射率高（一般 价带（满带） ＞60％）。半导体矿物禁带宽度小于可 E 见光能量,电子吸收大部分可见光能量从 能带理论认为，固体物质中的电子 价带到导带.同时 返回时释放出反射光, 不束缚于个别原子，而是在整个固 具有高反射率（如黄铁矿和方铅矿40％ 体内运动。每个原子的外层电子具 ～60％);禁带宽度中等时,则可吸收部分 有一定的宽度范围的能带。完全被 能量,释放少量 的反射光,具有中等反射 电子占据的为价带，部分占据的为 率(如雄黄、雌黄20％～30％）. 导带，相邻能带之间为禁带。
反射色
反射色颜色指数的测算
• X、Y轴分别代表三原色中的红色和绿色
• 可见光各单色光的x、y系数值均在马蹄形 曲线上 • 图中W点为理论上的白光，其x、y、z值 均在0.3333 • 所有颜色均包含在马蹄形光谱曲线和曲线 两端点范围，色度坐标越接近光谱曲线颜 色，则纯度越高，越接近白点纯度越低
反射色颜色指数的测算
第一组：下午3：00----3：40
第二组：下午3：40----4：20
第三组：下午4：20-----5：00 第四组：下午5:00 ------5:40
第五组：周三下午4：30----5：10
第六组：周三下午5：10-----5：50 第七组：周四下午2：40---3：20 第八组：周四下午3：20—4：00
变效应’，影响准确描述矿物反射色.例如辉铜矿本为
无色矿物(灰白微带蓝色调)类，但与方铅矿连生时，就
呈明显的蓝色；若与铜蓝连生时，则显白色。再如磁铁 矿反射色应为灰色，但和赤铁矿连生时，呈明显的棕色 调；但与钛铁矿连生时，则显浅粉红色。虽然色变效应 影响对矿物反射色的准确判断，但对某些矿物的鉴定却 有所帮助。常见矿物的反射色和相对色变(效应)见书表
一、反射色概念
*在反射单偏光显微镜下矿物磨光面在反射色
*反射色与矿物天然所见颜色不完全相同， 天然观测矿物颜色，应考虑矿物对自然 光的反射或透射性质与能力
二、反射率色散曲线
• 不透明矿物反射光下鉴定中，一些 矿物反射色带有混合颜色难于描述， 利用反射率色散曲线可较形象表现
02第二章 矿物的反射率及反射色
第二章 矿物的反射率及反射色第一节 矿物的反射率一、反射率的基本概念金属矿物的反射率如同透明矿物的折射率一样，是鉴定这些矿物最重要的光学数据。
所谓反射率(Reflectance)，系指在矿相显微镜下垂直入射光经矿物光面反射后的反射光强(I r )与原入射光(I i )的比率(R )而言，即： R ＝irI I ×100％ 由Fresnel 公式可以推导出透明矿物的反射率公式为：R ＝2121)()(n N n N +- （1） 式中R 为矿物的折射率，n 1为传播光波之介质(如空气、浸油等)的射折率。
当介质为空气时，透明矿物的反射率则为：R ＝22)1()1(+-N N （2）对了金属不透明矿物，由于其折射率为复数折射率N ′，在第一章第一节中已经谈到N ′为N-iK (N 系复数部分，K 为吸收系数，i 为1-)，以此代入(1)，则得出不透明矿物的反射率公式：R =221221)()(Kn N K n N +++- （3） 当介质为空气时，(3)式则为：R =2222)1()1(KN K N +++- （4） (4)为了讨论矿物某些光学常数之间的关系特列表2-l 。
表2-1 某些矿物的光学常数表由公式(3)、(4)和表2-1内矿物在空气中的反射率及在浸油中的反射率对比可知，在油浸镜头下矿物的反射率低于在干镜头下矿物的反射率。
而且是反射率大的矿物(如表2-1中的红砷镍矿和毒砂)降低得少，反射率小的矿物(如表2-1中的富镁铬铁矿和石墨)降低得多。
由(4)式可以制出以下R、K、N关系曲线（图2-1）。
由图2-1可以直接由K、N值交会投点，得出反射率R的大致数值。
如表2-1中的石墨之较大的主反射率Rg，由Kg为1.162，Ng为2.05在图2-1很快可得出大致为23％。
由图2-1还可以得知：1.当矿物的吸收系数甚小时(如K＜0.5)，矿物的反射率R主要取决于折射率N。
.在图2-1中这种情况R曲线几乎全为近于直立的线，即K值的大小对R关系不大。
工艺矿物学 (2)
一、名词解释1.工艺矿物学：是以工业固体原料及其加工产物的矿物学特征和加工时组成矿物的性状为研究目标的边缘性科学。
2.贝克线：在矿物的边缘附近可看到一条比较明亮的细线，升降镜筒时亮线移动，该亮线称为贝克线或光带。
3.背散射电子：电子射入试样后，受到原子的弹性和非弹性散射，有一部分电子的总散射角大于90度，会重新从试样表面逸出，这种电子为背散射电子，这个过程称为背散射。
4.补色器：又称试板或消色器。
常用的类型有石膏试板、云母试板、石英楔3种。
5.补色法则(消色法则)：在正交偏光镜间放置2个非均质体任意方向的切片，在45度位置时，光通过两切片后总的光程差的增减法则，称为补色法则，又称消色法则。
6.糙面：在单偏光镜下观察矿物的表面时，某些矿物表面比较光滑，某些矿物表面较为粗糙，呈现麻点状，好像粗糙皮革，这种现象称为糙面。
7.多色性：矿物的颜色随光波振动方向的不同而发生改变的现象。
8.电子探针微区分析（EPMA或EPA）：是一种微区化学成分分析仪器。
它将电子光学技术和X射线光谱技术有机结合起来，使矿物中元素的定性和定量分析的空间分辨率达到微米级水平。
9..电子探针的分析方法有定点分析、线扫描分析和面扫描分析10.二次电子：在单电子激发过程中,被入射电子轰击出来的核外电子，称为二次电子。
11.俄歇电子：从距样品表面小于1nm深度范围内发射的并具有特征能量的二次电子。
12.反射率:反射率是表示矿物磨光面反光能力的参数，用符号R表示. 指反光显微镜下,垂直入射光经矿物光面反射后的反射光强度(Ir)与原入射光强度(Ii)的比率，用百分数表示，即：R=I r/I i*100%13.反射器:反射器是垂直照明器中重要的部件，其作用为将来自进光管的水平入射光垂直向下反射，透过物镜达到光片表面。
常用的反射器有玻片式和棱镜式两种。
14.反射色：矿物光片在单偏光镜下呈现的颜色称为矿物的反射色。
15.反射多色性：矿物反射色随光性方位而变化的现象称为反射多色性16.非均质体：中级晶族和低级晶族的矿物其光学性质随方向而发生变化，称为光性非均质体，简称非均质体，绝大多数矿物属于非均质体。
10-矿物的内反射
具有强烈的内反射现象； 内反射色多是无色透明或乳白色； 内反射色与矿物的颜色一致； 反射色均为深灰色，其他色调微弱； 如：石英、方解石 等。
R=14%~40%(K=0.03~0.73)的矿物
多数具有内反射现象； 内反射色与反射色多成互补色； 多数内反射色与矿物的颜色一致； 如：辰砂 等； R=30%~40%的矿物仅少数具有内反射现象
第十讲 矿物的内反射
一、基本概念
白光射向矿物光片表面，除反射外,一部 分光线折射透入矿物内部，当遇到矿物 内部解理、裂隙、空洞、晶粒、包裹体 等界面时，光线被反射或散射出来的现 象称矿物的内反射。
内反射色的概念
若内反射光线无色散现象则仍为白色， 若发生色散则显示颜色；
内反射光所带有的颜色即内反射色， 是矿物的体色（透射光颜色）。
R＞40%（K＞0.73）的矿物
具有强烈的吸收性； 几乎没有内反射现象； 反射色与矿物的颜色一致； 如：黄铁矿 等；
三、内反射的观测方法
1、斜照法 将光源侧面斜照矿物光面，反射光不全射 入物镜，视域黑暗；当有斜照光透入矿物 内部，遇到倾斜合适的包体、晶粒界面等， 透射光再从矿物内部反射出来进入显微镜， 矿物内部明亮，镜下有透明视感。
若只有透射而无颜色，表示矿物有内反射 现象，内反射色为无色；
若矿物既透明又显示颜色，表示矿物有内 反射现象且有内反射色。
2、正交偏光法
最好使用高倍物镜下的聚敛光观察，形 成各种入射的斜照光，使矿物显示内反 射的机会增加；
射入矿物内部的直线偏光，被解理、包 裹体等界面反射并发生椭圆偏化或反射 旋转，使部分内反射光通过了上偏光。
在矿物消光位观察以排除偏光色的影响
3、矿物粉末法 4、油浸（湿镜头）法
矿物的反射率及反射色
黄铁矿 浅黄白色
镍黄铁矿 浅黄白微带 赤铁矿 棕
毒砂
白色微带玫 磁黄铁矿 乳黄色微带 磁铁矿
瑰黄
玫瑰棕
自然银 亮白色微带 方铅矿 乳黄色
纯白色
钛铁矿
自然金 亮金黄色
辉银矿
灰白色带绿 闪锌矿 色
自然铜 铜红色
砷黝铜矿 灰白色微带 石英 橄榄绿
黄铜矿 铜黄色
黝铜矿 灰白色
方解石
灰白微带蓝
灰白色微带 棕 灰白色带棕
2.反射色的形成
反射色是矿物对入射的白光选择性反射的结果，可以由反射 率色散曲线特征来表征
色散曲线是以波长为横坐标，反射率为纵坐标，曲线位置高 低表征反射率的大小，曲线的形态表征反射色的色调特征
不仅表示颜色的一般特征，而且表示颜色的细节组成
矿物的反射率与反射色曲线
银：亮白色微黄白色 自然铜：淡红色 黄铁矿：淡黄色
率最高（95%），萤石的反射率最低（3%）
2.影响反射率的因素
Fresnel透明矿物反射率公式：
R=(N-n1)2/(N+n1)2
当介质为空气时，则
（1）
R=(N-1)2/(N+1)2
不透明金属矿物折射率为复数折射率N’=N-iK, i2=-1,代入（1）
式得
R=[(N-n1)2＋K2 ] /[ (N+n1)2 ＋ K2 ]
Sph Cr
在白光条件下
在绿光条件下
• 铬铁矿的反射率视测分级：
镜下特征：较暗，明显比闪 锌矿暗
视测分级：Ⅴ级 R＜闪锌矿
• 3.利用4种标准矿物，用视测对比法观测黄
铜矿、毒砂、辉锑矿、自然金、石英、辰 砂等矿物的反射率特征并确定这些矿物的 反射率级别。
矿物的反射色讲解
第三章矿物的反射色一、概述(一)反射色的概念矿物的反射色(rellected color，rcflection color)系指矿物光片在矿相显微镜直射光下所显示的颜色而言。
它在概念上与天然矿物块在普通光线(以各种不同方向射向矿物)下以肉眼观察所看到的“矿物颜色”不同，而是人工磨制好的矿物光面对镜下光线直射时的选择性反射作用造成的“表色”。
因此，矿物的反射色由其反射率色散曲线决定。
如图2－5所示，反射率色散曲线以曲线所处的位置表征矿物反射率的高低，同时以曲线的形态，表征矿物颜色色调的特点。
比如色散曲线呈水平状态，根据其所处位置的高低反射色依次为亮白色、白色、灰白色、灰色、暗灰色。
色散曲线在红、橙、黄波段上升反射色依次为红、橙、黄色；在绿波段上升，反射色略带绿色；在蓝波段上升的带蓝色，在蓝波段下降的略带黄色；色散曲线在蓝波段和红波段都上升的，反射色略带紫色。
图2—5可出银、自然铜、白铁矿、黄铁矿、方铅矿和铜蓝等的色散曲线的位置和形态特点可具体解释其反射色依次为亮白色微带黄色、淡红色、白色微带绿色、淡色黄、微蓝白色和蓝紫色等。
反射率色散曲线不但能够反映矿物反射色的一般颜色特征，还能够表示反射色颜色的细节(“色调”)。
如砷黝铜矿在绿波段略微上升导致其反射色为灰白色微带绿色色调；又如红砷镍矿除红波段上升外在450一460nm呈明显低谷可解释其反射色显玫瑰红色带黄色色调。
因此，在日常矿相鉴定工作中应对矿物的反射色进行详细的描述。
(二)反射色的分类从大的方面来说，矿物的反射色可划分为无色类、微弱颜色类、显著颜色类等色类(表2－11）：表2-11矿物的反射色分类（据R·Galopin,N·F·M·Henry,1972）无色类(A类) 微弱颜色类(B类) 显著颜色类(C类)锡石自然梯毒砂辉铋矿方铅矿辉锑矿硫锰矿辉钼矿白钨矿雌黄黑钨矿雄黄针铁矿辉银矿闪锌矿纤铁矿磁铁矿自然银黑钨矿辉铜矿辉银矿黝铜矿针铁矿砷黝铜矿镍黄铁矿闪锌矿自然铋铬铁矿赤铁矿褐锰矿纤铁矿石墨软锰矿磁铁矿自然金辉钼矿自然铜针镍矿方黄铜矿白铁矿蓝辉铜矿黝（黄）锡矿黄铜矿硫砷铜矿斑铜矿钛铁矿红砷镍矿黄铁矿磁黄铁矿铜蓝从表2—11所列较常见矿物中可以看出不少矿物（闪锌矿、磁铁矿、针铁矿、纤铁矿、辉银矿、辉铜矿等)同时在相邻两个色类中出现，这既与这些矿物的反射色特征处于中间过度状态有关，也可能与矿物中所含类质同象混入物杂质的种类和数量不同有关。
矿相学
矿相学: 用矿相显微镜研究矿石的一门地质科学。
反射率: 矿物光面对垂直入射光线反射能力大小的数值反射色: 矿物的磨光面在白光垂直照射下垂直反射所呈现的颜色双反射: 非均质体矿物，反射率随矿物方向不同而发生变化的性质反射多色性: 矿物反射色因方向不同而改变的性质均非性: 矿物在正交偏光镜下呈现（非）均质效应的性质偏光色: 非均质不透明矿物在严格正交偏光镜下处于45位置白光中出现的颜色矿石结构: 矿石中矿物颗粒的形状，大小及其空间上的相互关系即一种或多种矿物晶粒之间或单个晶粒与矿物集合体之间的形态特征矿石构造: 矿石中矿物集合体的形状，大小及其空间上的相互关系矿物晶粒内部结构: 单个矿物结晶颗粒内部所显现的结构形态特征，如双晶，环带，解理裂理裂纹等结构形态环带结构: 晶粒内部的一系列平行晶面的环带条纹构成内反射：透明或半透明矿物，当光线投射到光面上后，部分光经折射透入矿物内部，遇到矿物内部的解理、裂隙、空洞或晶粒界面等而发生再反射或散射的现象。
内反射中所带出来的颜色，称内反射色矿物硬度: 矿物外来机械作用，特别是抵抗刻划，压入及研磨等作用的能力矿化期: 发生矿化作用的一个较长的地质成矿时期矿化阶段: 同一矿化期中，由于相同或相似的地质条件和物化环境中形成一个矿化期内较短的矿化作用过程，一个矿化期有一个或几个矿化阶段矿物生成顺序：同一矿化阶段各种矿物晶出的先后顺序类型：先后生成、同时生成、超覆生成矿物世代: 在一个矿化阶段中同种矿物多次生产的先后次序成因：同种化学反应多次重复，反复结晶浸蚀鉴定: 利用一定浓度化学试剂浸蚀矿物表面，经一定时间（1min）后，在显微镜下观察有无溶解，发泡，沉淀，变色，熏污（污染）等现象发生及其程度如何。
由于矿物对试剂的浸蚀反应各不相同，因此可以用于鉴别矿物。
光片制备: 准备矿石切割粗磨与精磨磨光（抛光）无突起磨光光片的安装矿相显微镜(反射偏光显微镜) 偏光显微镜+垂直照明系统结构与附件：光源镜体物镜载物台目镜裂理：即裂开在外力作用下，沿某些面网方向分裂成平面性质裂纹：不规则平面（应力、物化条件改变形成）视觉色变效应：周围矿物的影响导致矿物反射色的视觉色变三原色蓝绿红颜色三要素：色调、饱和度亮度鉴定表的类型：表格分组式鉴定表顺序排列式鉴定表、穿孔卡片式鉴定表、坐标图表式鉴定表矿化期的确定标志: 根据与其各矿化期的成矿作用密切相关的矿床形成地质环境，理化条件，产状特征，典型矿物组合（包括标型特征）和矿石构造等特点来判断和划分，实践中野外产状、不同矿化期形成的典型矿物组合、矿石组构特点等矿化阶段的确定标志: 矿体构造、矿石构造、矿物共生组合等确定生成顺序的标志1）先后生成标志交代溶蚀结构他形填隙结构充填成因的矿石构造2）同时生成者标志固溶体分离结构、共生边结构、再结晶结构3）矿物超覆生成标志结晶中有一段时间重叠——超覆生成矿相学研究的内容？1、鉴定不透明矿物①矿相显微镜下研究不透明矿物物理光学性质②矿相显微镜下研究不透明矿物化学性质2、研究矿石①矿石的物质成分、矿物成分和矿物组合特征②矿石形态特征，组构、结晶颗粒内部特征确定矿化特征、过程；为矿床成因和找矿勘探提供依据3、矿石技术评价①确定有益、有害物质成分，存在状态矿物颗粒大小，连晶特点和矿物及其金属含量测算②对矿石选冶、加工流程进行质量检查矿相学研究的意义：帮助确定矿床成因，为矿床成因探讨、成矿条件提供实际资料;帮助确定矿石物质成分、查明其在矿体中的分布规律指导找矿勘探，矿石组构确定矿床成因指导找矿，矿石中矿物组成帮助确定矿床类型指导矿石技术加工帮助确定选矿方法避免盲目性。
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第二章 矿物的反射率及反射色第一节 矿物的反射率一、反射率的基本概念金属矿物的反射率如同透明矿物的折射率一样，是鉴定这些矿物最重要的光学数据。
所谓反射率(Reflectance)，系指在矿相显微镜下垂直入射光经矿物光面反射后的反射光强(I r )与原入射光(I i )的比率(R )而言，即： R ＝irI I ×100％ 由Fresnel 公式可以推导出透明矿物的反射率公式为：R ＝2121)()(n N n N +- （1） 式中R 为矿物的折射率，n 1为传播光波之介质(如空气、浸油等)的射折率。
当介质为空气时，透明矿物的反射率则为：R ＝22)1()1(+-N N （2）对了金属不透明矿物，由于其折射率为复数折射率N ′，在第一章第一节中已经谈到N ′为N-iK (N 系复数部分，K 为吸收系数，i 为1-)，以此代入(1)，则得出不透明矿物的反射率公式：R =221221)()(Kn N K n N +++- （3） 当介质为空气时，(3)式则为：R =2222)1()1(KN K N +++- （4） (4)为了讨论矿物某些光学常数之间的关系特列表2-l 。
表2-1 某些矿物的光学常数表由公式(3)、(4)和表2-1内矿物在空气中的反射率及在浸油中的反射率对比可知，在油浸镜头下矿物的反射率低于在干镜头下矿物的反射率。
而且是反射率大的矿物(如表2-1中的红砷镍矿和毒砂)降低得少，反射率小的矿物(如表2-1中的富镁铬铁矿和石墨)降低得多。
由(4)式可以制出以下R、K、N关系曲线（图2-1）。
由图2-1可以直接由K、N值交会投点，得出反射率R的大致数值。
如表2-1中的石墨之较大的主反射率Rg，由Kg为1.162，Ng为2.05在图2-1很快可得出大致为23％。
由图2-1还可以得知：1.当矿物的吸收系数甚小时(如K＜0.5)，矿物的反射率R主要取决于折射率N。
.在图2-1中这种情况R曲线几乎全为近于直立的线，即K值的大小对R关系不大。
如表2-1中K 值小于0.5的硫汞锑矿、纯闪锌矿，富镁铬铁矿和石墨(Kp)，其反射率依次为34.70%、16.64％、14％和5％的次序主要由折射率N(这四个矿物的折射率N依次为3.00、2.38、2.16和1.50)的次序所决定。
而吸收系数K(这四个矿物的吸收系数K依次为0.4881、0.0238、0.2419和0.2565)的次序对反射率影响不大。
2.当矿物的吸收系数甚大时(如K＞2)，矿物的反射率R则主要取决于吸收系数K。
在图2-l中此时及曲线多为近于水平的线，即N值大小对R的关系不大。
在这种情况下不管N 值大小如何，R值一律大于38％。
表2-1中红砷镍矿(K为2.575)和毒砂(K为2.399)虽然N 值(1.6775和1.5075)明显地小于硫汞锑矿和硫砷铅矿(N为3.0和2.8)，但反射率在40％以上(R为51％和49.91％)，而且显著地大于N值较高的硫汞锑矿和硫砷铅矿(R为34.7％和36％)。
3.当矿物的吸收系数介于0.5和2.0之间时，折射率和吸收系数对于反射率差不多同等重要，如图2-1所示，此时R曲线多为具有一定斜率的斜线，故N、K值都对R影响甚大（如表2-1中的硫砷铅矿和石墨高主反射率)。
4.单以吸收系数而言，当K值大于l时，R值必大于l 6％；K值大于1.5时，R值必大于30%；K值大于2.0时，R值必大于38％；K值大于2.5时，R值必大于46％；K值大于3.0时，R值必大于52％；K值大于3.5时，R值必大于58％。
5.单以折射率而言，当N值大于1.5时，R值必大于4％；N值大于2.0时，R值必大于11％；N值大于2.5时，R值必大于18％；N值大于3.0时，R值必大于24％；N值大于3.5时，R值必大于30％；N值大于4.0时，R值必大于35％；N值大于4.5时，R值必太于40%；N值大于5.0时，R值必大于44％；N值大于5.5时，R值必大于48％；N值大于6.0时，R值必大于51%。
以上讨论均对白光的反射率而言。
事实上，矿物的反射率随入射光的光波长度而变化。
如自然金、金银矿和自然银都是在不同波长单色光下测定的反射率数值有较大的变化(表2-2)。
国际矿物学协会矿相学委员会(IMA／COM)统一规定以470、546、589和650nm波长的蓝、绿、橙和红色单色光入射光测定的反射率为鉴定矿物的特征波长反射率。
由表2-3可以看出，由470和546nm波长测得的R470和R546对于准确鉴定自然金—自然银类质同象系列矿物的合金量具有重要的实用意义。
表2－3矿物的反射率随入射光波长不同的变化二、反射率的形成机理众所周知，光线照射矿物光面即产生透过、吸收、折射、反射等光学现象(见第一章第一节)。
但不同的矿物发生的这些光学现象可以有很大的差异，此取决于矿物的化学成分和晶体结构的不同，而很重要的取决于“矿物化学键”的特点。
如系离子链，共价键或分子键，则电子是围绕着离子固定在一定的晶格位置上。
电子的基态和激发态具有一定的能级，而且大多数能级间的能量差比各种可见光“光子”的能量大，因此绝大部分可见光进入矿物透射，只有很小一部分可见光被吸收且反射光很弱。
故这些矿物的反射率很低(一般低于12％)。
相反，如系金属键的矿物，电子能量间隔比可见光“光子”能量小得多，同时存在有较多的激发态，其能量差与可见光“光子”能量相当者较多，因而可见光撞击到金属键或部分金属键矿物表面可激发其基态电子到一定的激发态。
可见光本身的能量从而被吸收，其中一部分转成热能而被消耗，大部分能量当激发态电子重返基态时再发射出来成为较强的反射光，绝大部分“光子”被反射。
因之这些矿物的反射率较高(一般高于40％)。
用近代固体物理学中的一种新的理论“能带理论”来解释矿物反射率的形成机理可能更为充分。
根据能带理论，如自然金等“导体”矿物的“能带”是重叠的，外部电子可以在整个晶体中自由活动，它吸收各种能量的可见光(不透过)，并在返回时大多数电子的能量仍以光的形式放出强反射光，因而反射率很高(一般高于60％)。
而黄铁矿、方铅矿、辰砂、雄黄、纯闪锌矿、纯金刚石等“半导体”矿物的“能带”为被“禁带”隔开的下部“价电子带”(充满电子)和上部“传导带”(未充填电子、全空)所组成。
当“禁带”宽度小于可见光的能量时(如黄铁矿、方铅矿)，电子吸收光的能量由“价电子带”跃迁到“传导带”上，返回时放出相当一部分反射光，故显示较高的反射率(40-60％)。
当“禁带”宽度中等时（如辰砂、雄黄)，在透过一部分可见光的同时，电子还吸收一部分的能量，也放出一小部分反射光，显示中等的反射率(20-30％)。
当“禁带”宽度大于可见光的最大能量值(紫端)时(如纯闪锌矿，纯金刚石)，则可见光大部分透过而不被吸收，导致显示较低的反射率(15-17％)。
上述“禁带”的宽度(能隙的大小)，对于硫化物矿物而言，决定于金属和硫的“S轨道”和“P轨道”共价键的混合程度，而它又决定于阳离子和阴离子的电负性的差别。
三、反射率的研究意义从前述可知，反射率乃是金属矿物的最重要鉴定特征。
它不但对于签定金属矿物的矿物种具有重要意义，而且对于鉴定矿物的“变种”、“异种”以至矿物的“多型”也具有实际价值。
闪锌矿、铁闪锌矿、汞闪锌矿等变种可由其反射率的差异(表2-4)加以鉴别；磁黄铁矿的不同异种(六方磁黄铁矿和单斜磁黄铁矿)具有不同的反射率数值(表2-5)。
二层型多型辉钼矿(2H-MoS2)的反射率明显地高于三层型多型辉钼矿(3R-MoS2)(表2-6)。
另外，有意义的是，反射率对于金属矿物的标型性研究具有实用意义。
大家知道，在一定的地质条件和物理—化学条件下形成的金属矿物具有特定的化学成分、晶体结构、物理性质以至形态和包裹体特征。
就磁铁矿而言，岩浆成因的磁铁矿在化学成分上以TiO2含量高(系磁铁矿-钛铁晶石固溶体)为特征，热液成因的磁铁矿较富含MgO(系磁铁矿-镁铁矿固溶体)，区域变质磁铁矿则以质地纯净为特点(接近纯磁铁矿)。
以上化学成分的特点反映在磁铁矿的反射率方面则具有表2-7所示的特征。
总之，准确地测定金属矿物的反射率，乃是矿相学一项基本的、重要的任务。
表2-4闪锌矿不同变种的反射率特征表2-5磁黄铁矿不同异种的反射率特征表2-6辉钼矿不同“多型”的反射率特征表2-7不同成因类型铁矿床中磁铁矿的反射特征现将常见的几十种金属矿物(包括三种非金属矿物)的四种规定波长之反射率数据列出(表2-8)供参考。
表2-8常见金属矿物的反射率特征四、反射率的测定方法关于反射率的测定方法，早期采用“光学法”，现代采用“光电法”。
现分别介绍如下：(一)反射率的光学测定方法“反射率的光学测定方法”是应用光学仪器对矿物反光强度与标准物质的反光强度比较，调节仪器并凭借观察者视觉，判断找出二者强度相等的仪器指数以计算矿物的反射率。
“光电法”是应用光电原理、利用同一光源使矿物反光强度与另一已知强度的标准物质比较找出二者强度的比例以计算矿物的反射率。
光学方法中有视测对比法、贝瑞克裂隙光度计法、视觉测微光度计法和光度目镜法等多种。
但都是凭借助判断两种光强是否相等，受观察者视觉灵敏度的限制，所得定量测定数值精度太差，目前光学法已被淘汰。
只是作为半定量或定性测定，视测对比法具有简单易行的优点，目前在日常矿相鉴定生产工作和教学中具有一定的实际意义。
视测对比法是将欲测矿物与标准矿物两个光片毗连镶接在一起压平(垫用胶泥)，在矿相显微镜同一视域中看到两种矿物(在视域中成倒像)以比较其光亮程度，较亮者反射率较高，较暗者反射率较低。
两矿物反射率相差较大时容易判断谁高谁低，反射率相差较小时则不易准确判断，需要多次训练视觉判断力，熟练以后才能顺利对比。
本方法不需要任何专门仪器、操作简便，熟练后效果较好，故被普遍采用。
观察时必须使光片清洁。
细粒矿物用高倍接物镜不能在视域中同时看到欲测矿物和标准矿物时，可利用先看一种矿物以人眼视觉保存其亮度的印象（“视觉暂留”)，再与另—种矿物的光度对比。
颜色显著不同的矿物可加滤光片观察以对比其亮度。
根据多年教学实践的经验，采用黄铁矿、方铅矿、黝铜矿、闪锌矿等四种标准矿物对初学者较为适宜。
这样以欲测矿物与四种标准矿物进行视测对比之后可很快测出欲测矿物的反射率范围。
其分为以下五级：Ⅰ、反射率高于黄铁矿——R＞53％；Ⅱ、反射率介于黄铁矿和方铅矿之间——53％＞R＞43％；Ⅲ、反射率介于方铅矿和黝铜矿之间——43％＞R＞31％；Ⅳ、反射率介于黝铜矿和闪锌矿之间——31％＞R＞17％；Ⅴ、反射率低于闪锌矿——R＜17％。
(二)反射率的光电学测定方法反射率的光电学测定方法中有硒光电池法、硅光电池法和光电倍增管法多种。
硒光电池的灵敏度不高并易于老化，而且其最严重的缺点是在较弱光线下光强与光电流不成直线关系，故不能测弱光，也不测定微粒矿物的反射率。