3反射率与反射色讲解
光源三原色和反射光三原色
原理不一样。
对于光源，其颜色叠加的效果是同时显示出各光源的颜色效果，如红+绿，结果就是黄色。
对于物体，其颜色叠加效果是显示出各个颜色所共同反射的颜色。
如，黄色的物体，反射红光和绿光较多，而蓝色的物体，反射绿光、蓝光和紫光较多，加在一起，就是他们共同反射的颜色，也就是绿色了。
所以说，光源的颜色叠加，会越来越亮，颜料的颜色叠加是越加越暗。
另外，光源的颜色是纯色，只与光源本身有关。
如，红色的光源，它的颜色就是红色，不管你把它放到什么环境下，都不改变它的颜色。
但是颜料的颜色不是纯色，还与周围的环境有关。
（学过美术的人就知道这是“固有色”与“环境色”。
）三原色和三基色实际上是一个意思。
就是说用从理论上讲，如果有三种颜色可以组合成其它任何一种颜色，那么这三种颜色就是三原色或三基色。
从颜色混合原理上讲，一般分为光学三原色（遵循颜色加法原理）和印刷三原色（遵循颜色减法原理）光学三原色：红（Red)、绿（Green）、蓝（Blue)组合的颜色：红＋绿＝黄（Yellow)；绿＋蓝＝青（Cyan)；红＋蓝＝品红（Magenta)；红＋绿＋蓝＝白（White)这里所写的颜色都是100%颜色的叠加。
随着它们叠加比例的不同，则产生不同的色彩印刷三原色：青（Cyan)、品红（Magenta)、黄（Yellow)组合的颜色：青+品红=蓝；品红+黄=红；黄+青=绿；青+黄+品红=黑。
这里所写的颜色都是100%颜色的叠加。
随着它们叠加比例的不同，则产生不同的色彩。
由于印刷是通过油墨反射光的原理产生颜色，所以反应出的颜色的纯度与所用油墨有很大关系，特别是青品黄三色叠加成黑色在实际应用用无法达到纯黑，所以在印刷上会添加一种黑色，形成青品黄黑四色。
电视机，显示器就是光学原理的三原色，颜色是通过三色的不同量的叠加产生的。
书，宣传画等印刷品则是利用颜色的减法原理产生的。
由于光学上的颜色与印刷上的颜色成色原理不同，所以它们所表达的色彩范围（色域）也不同，一般说光学的色域包含印刷的色域。
反射率与颜色之间的关系研究
颜色是光的一种属 性，由物体反射或 发射出的光的特定 波长所决定。
颜色感知是眼睛和 大脑对不同波长光 线的解释，是主观 的感受。
颜色的种类取决于 物体反射或发射出 的光的波长范围。
颜色的混合是通过 不同比例的加色混 合或减色混合来实 现的。
得出结论
反射率越高，颜色越明亮 反射率越低，颜色越暗淡 反射率的变化会影响颜色的饱和度 反射率的变化会影响颜色的色调
PART THREE
不同颜色的物体表面反 射率不同，通常颜色越 深，反射率越低。
颜色的变化会影响物体 表面的反射率，从而影 响物体表面的温度和热 量吸收。
在实际应用中，颜色对 反射率的影响在很多领 域都有应用，例如建筑、 汽车、纺织等。
不同颜色的反射率 不同，可创造出独 特的视觉效果，如 金属色、荧光色等。
艺术家可以利用反 射率来表现画面的 质感，如光滑的表 面、粗糙的纹理等。
在艺术设计中，可 以利用反射率来优 化产品的外观和触 感，提高用户体验。
反射率测量：在物理、化学和生物学实验中，反射率是重要的参数之一，用于评估物质表面的性质 和特性。
促进反射率与颜色之间的关系研究成果的转化和应用，推动相关产业的发展
汇报人：
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汇报人：
CONTENTS
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
PART ONE
反射率是指物体表面反射光线的程度，用百分比表示。
反射率的大小取决于物体表面的材料、微观结构以及表面状况。
不同颜色的物体具有不同的反射率，通常亮色物体的反射率较高，暗色物体的反射率较 低。
PART FIVE
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。
颜色与折射率反射率的关系
等波长间隔法计算色度
公式如下：
其中，Δλ为已知，ρ为反射率（分光光度计可测），xE A(λ)可以通过查表得出。
通过上述计算可以得出三刺激值。
CIE1976(L*a*b*)
CIE1976(L*a*b*)色差公式，或者简称CIELAB，与该公式相关联的近似均匀的色空间叫做CIE1976(L*a*b*)空间。
其中，X/X0,Y/Y0,Z/Z0都必须大于0.01
X0,Y0,Z0为标准样的三刺激值
通过上述计算可得出相应的L*，a*，b*值，在空间图上找出相应的点。
颜色色调检测法
如图所示，入射光在薄膜上下表面产生两束反射光，这两束反射光满足频率相等、相差恒定的干涉条件，可以发生干涉。
薄膜折射率大于基体折射率
2t = mλ
m = 1,2,3, …
薄膜折射率小于基体折射率
2t = ( m +1/ 2)λ
m = 0,1,2,3, …
其中，t 为膜厚, m 为干涉级数
λ=λ0/n
λ0为某种颜色的光在真空中的波长，n为薄膜折射率，m 为已知。
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
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。
理解光的反射与反射率
理解光的反射与反射率光的反射与反射率是光学中的重要概念，它们在我们日常生活中起着重要的作用。
理解光的反射与反射率不仅可以帮助我们更好地认识光的特性，还可以应用于各个领域，如建筑设计、光学仪器制造等。
下面将从光的反射的基本原理、反射率的定义和测量方法以及反射率的应用等方面进行探讨。
光的反射是指光线在遇到界面时，从一种介质中传播到另一种介质时发生的现象。
光线从一种介质射入另一种介质时，会发生折射和反射两种现象。
其中，反射是指光线遇到界面时，一部分光线返回原来的介质中，而另一部分光线穿过界面进入新的介质中。
反射率是描述光线反射程度的物理量，它定义为反射光强与入射光强之比。
反射率越高，表示反射光强越大，入射光强越小。
反射率的测量方法有多种，其中最常用的是反射光谱法。
反射光谱法是通过测量材料在不同波长下的反射率来确定其反射特性的方法。
通过使用光谱仪等设备，可以将反射光谱曲线绘制出来，并通过分析曲线的形状和峰值来确定材料的反射率。
除了反射光谱法，还有其他方法，如反射计、反射测量仪等，可以用于测量反射率。
反射率在实际应用中有着广泛的用途。
首先，在建筑设计中，了解材料的反射率可以帮助设计师选择适当的材料，以实现预期的光线反射效果。
例如，在设计办公室的窗户时，如果选择具有较高反射率的玻璃材料，可以减少室内的热量吸收，提高室内的舒适度。
其次，在光学仪器制造中，反射率的控制是非常重要的。
例如，在望远镜的镜片制造中，要求镜片具有较高的反射率，以提高光学系统的效率和分辨率。
此外，反射率还可以应用于环境监测和资源勘探等领域。
例如，在环境监测中，通过测量地表的反射率可以获取地表覆盖类型的信息，进而用于土地利用规划和环境保护等工作。
在资源勘探中，通过测量地下物质的反射率可以判断其成分和性质，有助于矿产资源的开发和利用。
总之，理解光的反射与反射率对于我们认识光的特性、应用光学原理具有重要意义。
通过研究光的反射原理和测量方法，我们可以更好地应用于实际生活和工作中。
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第五章 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 金属矿物的反射率是鉴定金属矿物最重要的光学数据。 所谓反射率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 (Ir) 与原入射光 (Ii) 的比率 (R) 而言， 即：
rI
R＝
×100％ 由Fresnel公式可以推导出透明矿物的反射率公式为：
iI
R＝
2018/10/24
( N n1 ) 2 ( N n1 ) 2
1
式中R为矿物的折射率，n1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：
( N 1) 2
R＝ ( N 1) 2
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2
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。 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
下的平均反射率R（%） 470 六方磁黄铁矿 α-FenSn+1 单斜磁黄铁矿 β- FenSn+1
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546 36.6 37.5
589 38.3 39.8
650 40.6 42.2
6
33.6 32.3
表2-6
辉钼矿的反射率R（%） 460 540 46.6 21.4 39.5 18.2 580 44.6 20.5 37.6 17.8 660 4.50 19.6 38.2 18.1
反射率对于金属矿物的标型性研究具有实用意义。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。 如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2-5 磁黄铁矿不同异种的反射率特征 在单色光（波长单位为nm）
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三、反射率的研究意义 反射率乃金属矿物的最重要鉴定特征，不但对于鉴定金属矿物的 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。如闪锌矿、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)。
在单色光（波长单位为nm） 下的反射率R（%）
460
540
580
660
闪锌矿(含Fe0.28%) 铁闪锌矿(含Fe14.28%) 汞闪锌矿(含Hg达38%)
16.9 18.6 19.8
16.1 17.5 18.0
15.9 17.1 17.2
15.5 16.9 17.2
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5
2HMoS2 2RMoS2
Ro Re＇ Ro Re＇
56.2 25.6 47.5 19.9
表2-7
不同成因类型铁矿床中磁铁矿的反射特征
在单色光（波长单位为nm）下的反射率R（%） 480 550 17.0 19.2 21.1 580 17.2 19.1 22.0 640 16.1 18.7 20.5
7
岩浆矿床磁铁矿 热液矿床磁铁矿 区域变质磁铁矿
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16.6 19.2 19.2
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 常见金属矿物在不同单色光（波长单位为nm）下的反射率R（%）
470 自然银 自然金 自然铋 自然铜 毒砂 黄铁矿 白铁矿 红砷镍矿 镍黄铁矿 辉铋矿 方铅矿 92.2 38.5 62.5 52.9 48.7－55.3 45.6 43.1—50.6 38.5—46.8 40.5 39.6—48.9 46.3 546 94.3 77.8 66.7 60.7 51.9－53.7 52.0 47.4—56.3 48.9—52.9 47.8 38.5—48.8 42.7 589 95.1 85.5 68.8 87.0 50.9—54.4 53.4 48.3—54.6 54.4－56.9 50.0 38.1—47.9 42.2 850 94.8 90.0 71.2 94.8 49.5—53.7 54.3 47.8－53.7 59.6－62.4 42.3 37.6—46.6 41.7
含金量(%) R470(%) R546(%)
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自然金 含银自然金 含银自然金 银金矿 银金矿 银金矿 金银矿 自然银
100 90 85 80 70 60 50 ～0
36.4 43.5 50.9 56.0 66.8 75.1 81.5 92.4
71.8 77.9 － 83.1 88.2 88.0 89.4 94.5
3
二、反射率的形成机理 光线照射矿物光面即产生透过、吸收、折射、反射等光 学现象。但不同的矿物发生的这些光学现象取决于矿物 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。 离子链、共价键或分子键矿物中电子是围绕着离子固定 在一定的晶格位置上。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，这些矿物 的反射率很低(一般低于12％)。 金属键的矿物，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，可见光或者被 吸收，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。因之这些矿物的反射率较高 ( 一般 高于40％)。