第三章 正交偏光镜下的晶体光学性质
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正交偏光镜下的晶体光学性质
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云母试板（1/4λ） ---颜色的变化时针对矿物薄片的干涉色。 光程差为147nm，干涉色为一级灰白； 使矿片的干涉色升、降一个色序。 如矿片为一级紫红，升高变为二级蓝，降低变为一级橙黄。 晶体干涉色为二级绿（800nm），升高变为（947nm）二级橙黄，降低变为（653nm）二级蓝色 适用于干涉色级序一级、二级和三级的晶体。
3.影响光程差的因素有哪些？
R=V0(tg-tp）=D(Vo/Vg-Vo/Vp)=D(Ng-Np)=D*△N
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tp、tg：快光、慢光通过厚度为D的薄片所需要时间； VP、Vg：光在晶体中的传播速度；
N：晶体的双折射率。 决定光程差的因素是薄片的厚度和晶体的双折射率值。
问题：影响干涉色的因素有哪些？
1.干涉色只决定于光程差，于晶体的颜色无关；
决定光程差的大小因素是薄片的厚度(D)和切面方位中的双折射率(Ng-Np)，薄片的厚度和切面方位中的双折射率决定了干涉色；
α角的大小只影响干涉色的亮度而不影响干涉色本身的颜色；
干涉色：正交偏光下用白光观察时，非均质体矿片呈现的各种颜色。 随着光程差的逐渐增加，产生了一系列有规律变化的干涉色序。为了将光程差不等而颜色相同的干涉色区别开来，用特征色将干涉色分级，每级内干涉色均按照一定的次序出现，称为干涉色级序。 第一级序（0~560nm）：暗灰—灰白—浅黄—亮黄—橙—紫红 第二级序（560~1120nm）：蓝—蓝绿—绿—黄—橙—紫红 第三级序（1120~1680nm）：蓝绿—绿—黄—橙—红 第四级序（1680nm以上）：粉红—浅绿—浅橙- 高级白：更高级序各色光波混杂形成一种与珍珠表面相似的亮白色。
正交镜间晶体光学性质课件
某一定光程差，只可能相当或接近于部分单色光半波长
的偶数倍，使该部分单色光抵消或减弱；同时该光程差又 可能相当或接近于另一部分单色光半波长的奇数倍，使另 一部分单色光不同程度加强。
不同程度加强的单色光混合，构成与该光程差相应的混
合颜色，它是白光通过正交镜间矿片后，经过干涉作用形 成的，故称为干涉色。
干涉色不是矿物本身的颜色，与单偏光镜下矿片显示的
正交镜间晶体光学性质课件
17
⑴如果光源为单色光时，在正交镜间45°位置插入 石英楔，视域内将逐渐出现明暗相间的干涉条带。
正交镜间晶体光学性质课件
18
明暗条带间距取决于单色光的波长。红光的波 长最长，其明暗条带间距也最大，紫光的干涉条 带间距则最小。
正交镜间晶体光学性质课件
19
⑵若光源为白光时，除R＝0外，任何一光程差都 不可能同时等于各个单色光半波长的偶数倍，所以 不可能使七种单色光同时抵消而出现黑带。
具体表现为干涉色级序降低（比原 来干涉色级序高的矿片降低，不一定 比原来干涉色级序低的矿片降低）。 若R1＝R2，则R＝0，此时矿片消色 而变黑暗。
正交镜间晶体光学性质课件
36
补色法则的应用：
在两个晶体切片中，如果有一矿片的光率体椭 圆半径名称及光程差为已知，当它们在正交镜间 45°位置重叠时，观察干涉色级序的升降变化，根 据补色法则可以确定另一个矿片的光率体椭圆半径 名称及光程差。
正交镜间所呈现干涉色的互补色。
例如R为550nm时，在正交镜间呈现一级紫红干涉色， 而在平行偏光镜间则呈现黄绿色干涉色。
❖薄片鉴定中，平行偏光镜间的观察较少。一般可用于区 分一级灰白与高级白干涉色。正交镜间的一级灰在平行 偏光镜间则变为暗橙红色，而高级白仍为白色。
的偶数倍，使该部分单色光抵消或减弱；同时该光程差又 可能相当或接近于另一部分单色光半波长的奇数倍，使另 一部分单色光不同程度加强。
不同程度加强的单色光混合，构成与该光程差相应的混
合颜色，它是白光通过正交镜间矿片后，经过干涉作用形 成的，故称为干涉色。
干涉色不是矿物本身的颜色，与单偏光镜下矿片显示的
正交镜间晶体光学性质课件
17
⑴如果光源为单色光时，在正交镜间45°位置插入 石英楔，视域内将逐渐出现明暗相间的干涉条带。
正交镜间晶体光学性质课件
18
明暗条带间距取决于单色光的波长。红光的波 长最长，其明暗条带间距也最大，紫光的干涉条 带间距则最小。
正交镜间晶体光学性质课件
19
⑵若光源为白光时，除R＝0外，任何一光程差都 不可能同时等于各个单色光半波长的偶数倍，所以 不可能使七种单色光同时抵消而出现黑带。
具体表现为干涉色级序降低（比原 来干涉色级序高的矿片降低，不一定 比原来干涉色级序低的矿片降低）。 若R1＝R2，则R＝0，此时矿片消色 而变黑暗。
正交镜间晶体光学性质课件
36
补色法则的应用：
在两个晶体切片中，如果有一矿片的光率体椭 圆半径名称及光程差为已知，当它们在正交镜间 45°位置重叠时，观察干涉色级序的升降变化，根 据补色法则可以确定另一个矿片的光率体椭圆半径 名称及光程差。
正交镜间所呈现干涉色的互补色。
例如R为550nm时，在正交镜间呈现一级紫红干涉色， 而在平行偏光镜间则呈现黄绿色干涉色。
❖薄片鉴定中，平行偏光镜间的观察较少。一般可用于区 分一级灰白与高级白干涉色。正交镜间的一级灰在平行 偏光镜间则变为暗橙红色，而高级白仍为白色。
1-4正交偏光镜下的晶体光学性质
k2 k2
A
k2 p p
k1
k1'+k2' k1
A
k1
3.干涉色 干涉色
4象和干涉色
1 光 程 差
.
2.干涉原理 干涉原理
out from sample out from Polariser p entering sample p =2nλ /2 k2
=(2n+1)λ/2 A A
entering analyser
k1
k2 k1 k1'+k2'
一、正交偏光镜的特点
所谓正交偏光显微镜 正交偏光显微镜，是指 正交偏光显微镜 光学显微镜含有两个互相垂 两个互相垂 直的偏光片，用PP代表下偏 直的偏光片 光镜的振动方向，AA代表上 偏光镜的振动方向。 由于自 然光通过下偏光镜后，就成为 振动方向平行PP(下偏光镜的 振动方向)的偏光，至上偏光 镜时，因与上偏光镜的振动方 向AA互相垂直，自然光完全 不能透过，因此整个视域呈现 黑暗。
第三章 正交偏光镜下的晶体光学性质
XPL (crossed nicols Observations with the polariser and analyser） ）
一、正交偏光镜的特点 二、正交偏光镜间矿片的消光现象及消光位 三、正交偏光镜间矿片的干涉现象和干涉色 四、消光角、延性符号、双晶的观察 消光角、延性符号、
二、正交偏光镜间矿片的消光现象及消光位
1.消光现象： 消光现象： 消光现象 （1） 全消光 ） （2） 四次消光 ）
2.消光位： 消光位： 消光位
在正交镜间矿物晶体处于消光时的位置 称消 光位。此时， 光位。此时，矿片的光率体椭圆半径必定与上下偏 光镜振动方向AA、 平行。 光镜振动方向 、 PP平行。 平行 3.45度位置：消光位转45度时的位置。 度位置：消光位转 度时的位置 度时的位置。 度位置
正交镜下光性
▲若入射光为白光，则七种单色光的干涉现象相互混合就形成了干涉色。
白光干涉色色谱 光程差 R
0 550 1100 1650 2300 nm
七种单色光的干涉条纹及白光干涉色色谱
干涉色级序
▲干涉色色谱：当入射光为白光时，随光程差由 0 逐渐加大而出现的干 干涉色色谱： 干涉色色谱 涉色系列称干涉色色谱。 ▲干涉色级序和色序：在干涉色色谱中，按光程差由0开始往后，以红色 干涉色级序和色序： 干涉色级序和色序 干涉色为界而划分的区段就构成了由低到高的干涉 色级序；相邻两种干涉色构成一个色序。
正交偏光镜下晶体光学性质
◎正交偏光镜下矿物主要光学性质： 正交偏光镜下矿物主要光学性质： 最高干涉色
1、最高干涉色 、 要熟记1—3级干涉色的色彩特征，观察矿物最高干涉色时就能做到一目了 然，特别要熟记一级紫红、二级蓝和三级绿的特征；也可用试板帮助确定。
消光类型和消光角
延性
双晶、 双晶、环带和波状消光
θ θ k21 θ
k11
k
k22
重要结论：矿物处在消光位时， ★重要结论：矿物处在消光位时，其椭圆切面长短轴分别与上下偏光振
动方向（即目镜十字丝）重合。 动方向（即目镜十字丝）重合。
▲全消光：正交镜下旋转物台，矿片一直是黑暗的现象称全消光。 全消光： ○全消光的意义：全消光时，矿片光率体切面一定是圆，即矿片 全消光的意义：全消光时，矿片光率体切面一定是圆， 为均质体或非均质体垂直OA的切面。 的切面。 为均质体或非均质体垂直 的切面
干涉色级序
▲高级白：五级及其以上干涉色称为高级白干涉色。 高级白： 高级白 ▲异常干涉色：除干涉色色谱以外的特殊干涉色，如砖红、墨水蓝、 异常干涉色： 异常干涉色 锈褐等等。 ▲干涉色可受较深颜色的影响或被其覆盖。 干涉色可受较深颜色的影响或被其覆盖。 干涉色可受较深颜色的影响或被其覆盖
正交偏光镜下的晶体光学性质.
e
o
纸面
双 折 射
光 光
方解石 晶体
--
当方解石晶体旋转时，产生双折射现象
纸面
双 折 射
光 光
方解石 晶体
当方解石晶体旋转时，产生双折射现象
纸面
双 折 射
光 光
方解石 晶体
当方解石晶体旋转时，产生双折射现象
纸面
双 折 射
方解石 晶体
光 光
当方解石晶体旋转时，产生双折射现象
纸面
双 折 射
4.孔径光阑中心调节 推入勃氏镜或取下目镜，观察物镜后焦面亮圆,缓缓开孔径
光阑,观察光阑与亮圆的同心度，如有偏移，可调节聚光镜 中心调节螺钉而达到两者的重合。
4.实验步骤
5.正交偏光观察 调好像后，由于起偏镜一直处于光路中，此时为单偏光状
态，再推入检偏镜，使其刻度处于零位, 起偏镜刻度也必 须对准零位，此时，两偏振镜处于正交，即检偏镜偏振方 向为南北向,起偏镜为东西向。
下偏光 上偏光
3.实验原理
1）消光现象
全消光、四次消光
3.实验原理
2）干涉现象
光的干涉条件：两束 光振动频率相同，均 同一平面内振动，且 存在光程差。
PP：下偏光方向 AA：上偏光方向 α：光率体主轴与下偏光交 角 K1、K2：透过晶体后的 偏振光 K1’、K2‘：透过上偏光镜 的光
3.实验原理
3）干涉色及色谱表 单色光的干涉
R=(2n+1)λ/2时，sin(Rπ/λ)=1，视域最亮 R=nλ时， sin(Rπ/λ)=0，视域最暗
3.实验原理
白光的干涉
3.实验原理
干涉色等级
一级：0-560nm 各色光具一定亮度，有一级白，无蓝色与绿色。 二级：560-1120nm 颜色鲜艳，色带之间界限较清楚。 三级： 1120-1680nm 颜色不如二级鲜艳，色带之间的界限不清楚。 四级：1680nm以上 色调很淡，色带之间逐渐过渡，无明显界限。 级以上，呈高级白。
2.3正交偏光镜下晶体的光学-田琳
• • • • 干涉的条件： ①两条光线频率相同 ②处于同一平面 ③存在光程差 R P Vg Vp P S Np Ng A
A
Ng Np
第三节正交偏光镜下晶体的光学性质
OD OB cos OE OB sin OG OE cos OB sin cos OF OD sin OB sin cos
A
P P S
第三节正交偏光镜下晶体的光学性质
A 小结：①均质体和非晶体一定是 全消光；②非均质体或者四次消 光，或者全消光；③出现四次 消光的一定是非均质体。
消光位：非均质体除了垂直光 轴以外的任何切面，在正交偏 光镜下处于消光时的位置称为 消光位。 A
P
P S
第三节正交偏光镜下晶体的光学性质
• 三、干涉现象 • 非均质体的任一椭圆切面， 处于一般位置即与上下偏光 斜交。下偏光通过晶体后发 生双折色，光线再通过上偏 光后发生干涉。
R
) sin 0
n是整数，即
2 )
n
则
R 2n (
光程差等于
半波长的偶数倍 A 2 0 时，此时视域里黑暗，但不是 消光而是干涉的结果，干涉色最暗。
d (N g N ) p 2n 1 2
④同理 sin(
) sin(
) 1
时
R
第三节正交偏光镜下晶体的光学性质
垂直光轴的切面，双折射率等于0， 不显干涉色，全消光； 二 轴 晶 平行光轴面的切面，双折射率最大，
具有最高干涉色；
其他方向的切面，双折射率介于最大和最 小之间，干涉色介于最高和最低之间。
第三节正交偏光镜下晶体的光学性质
3、干涉色色谱表 R d (N g N ) 根据 所做的图表，已知其 p 中的两个条件，查找第三个值。
A
Ng Np
第三节正交偏光镜下晶体的光学性质
OD OB cos OE OB sin OG OE cos OB sin cos OF OD sin OB sin cos
A
P P S
第三节正交偏光镜下晶体的光学性质
A 小结：①均质体和非晶体一定是 全消光；②非均质体或者四次消 光，或者全消光；③出现四次 消光的一定是非均质体。
消光位：非均质体除了垂直光 轴以外的任何切面，在正交偏 光镜下处于消光时的位置称为 消光位。 A
P
P S
第三节正交偏光镜下晶体的光学性质
• 三、干涉现象 • 非均质体的任一椭圆切面， 处于一般位置即与上下偏光 斜交。下偏光通过晶体后发 生双折色，光线再通过上偏 光后发生干涉。
R
) sin 0
n是整数，即
2 )
n
则
R 2n (
光程差等于
半波长的偶数倍 A 2 0 时，此时视域里黑暗，但不是 消光而是干涉的结果，干涉色最暗。
d (N g N ) p 2n 1 2
④同理 sin(
) sin(
) 1
时
R
第三节正交偏光镜下晶体的光学性质
垂直光轴的切面，双折射率等于0， 不显干涉色，全消光； 二 轴 晶 平行光轴面的切面，双折射率最大，
具有最高干涉色；
其他方向的切面，双折射率介于最大和最 小之间，干涉色介于最高和最低之间。
第三节正交偏光镜下晶体的光学性质
3、干涉色色谱表 R d (N g N ) 根据 所做的图表，已知其 p 中的两个条件，查找第三个值。
正交偏光镜下晶体光学性质
思索题（1）
1. 单偏光和正交偏光下所观察到旳晶体“颜色” 有何区别？
2. 一般辉石为正光性晶体，在正交偏光下其最高 干涉色为二级黄（R＝880nm），⊥Bxa 切面具 有一级亮灰干涉色（R＝210nm），设 NgNm=0.019，求薄片厚度。
3. 斜长石旳Ng=1.563, Nm=1.555, Np=1.511, 薄片 厚度为0.03mm，问它在正交偏光镜下应有旳干 涉色（光程差）怎样？
同名轴平行
340nm
900nm
1460nm
(b) 云母试板
产生147nm旳光程差，一级灰白干涉色， 为黄色光波长旳四分之一，升降一种色序， 云母试板合用于鉴定一、二、三级干涉色， 不适于鉴定四级以上干涉色。
二级蓝
二级绿
二级橙黄
异名轴平行
147nm
147nm
同名轴平行
653nm
800nm
947nm
(c) 石英楔
sin 2
2 sin 2 (R
/ )
R=(2n+1)λ/2时，sin(Rπ/λ)=1，视域最亮
R=nλ时，
sin(Rπ/λ)=0，视域最暗
白光旳干涉
干涉色等级
第一级：0-560nm 各色光具一定亮度，有一级白，无蓝色与绿色。 第二级：560-1120nm 颜色鲜艳，色带之间界线较清楚。 第三级： 1120-1680nm 颜色不如二级鲜艳，色带之间旳界线不清楚。 第四级：1680nm以上 色调很淡，色带之间逐渐过渡，无明显界线。 五级以上，呈高级白。
9. 双晶
简朴双晶、聚片双晶、联合双晶、格子双晶
5.锥光镜下晶体光学性质 （1）锥光镜旳装置
在正交镜基础上，加聚光镜，换高倍物镜。 去掉目镜（或保存目镜+勃氏镜）
3正交偏光镜下晶体的光学性质
设一非均 质体矿片的光 率体椭圆半径为Ng′、Np′， 光波通过此矿片后发生双 折射，分解形成两种偏光， 所产生的光程差为R1。另 一矿片的光率体椭圆半径 为Ng″、Np″，产生的光程 差为R2。 将两个矿片重叠于正交 偏光镜间，并置两矿片于 45°位。光波通过两矿片后 所产生的总光程差为R。总 光程差R是增大还是减小， 取决于两矿片重叠的方式
干涉色级序的高低， 取决于相应的光程差大小， 干涉色级序的高低 ， 取决于相应的光程差大小 ， 而 光程差大小又取决于矿片的厚度和双折射率的大小， 光程差大小又取决于矿片的厚度和双折射率的大小，双 折射率的大小又与矿片的性质和切面方向有关。 折射率的大小又与矿片的性质和切面方向有关。 在同一岩石薄片中， 在同一岩石薄片中 ， 各种矿物颗粒的厚度基本相同 同一矿物因其切面方向不同，可显示不同的干涉色。 ，同一矿物因其切面方向不同，可显示不同的干涉色。
某些颜色浓的矿物，如黑云母、角闪石等， 某些颜色浓的矿物，如黑云母、角闪石等，干涉色常受到 颜色的干扰和掩盖，不易看清其应有的干涉色级序。 颜色的干扰和掩盖，不易看清其应有的干涉色级序。
§4.6 补色法则 和补色器 一、补色法则 在正交偏光镜间 ，两个非均质体任 意方向的切面（除 垂直光轴的切面外 ） ， 在 45° 位重叠时 ° ，光通过此两矿片 后总光程差的增减 法则（光程差的增 减表现为干涉色级 序的升降），称为 补色法则。 补色法则。
二、干涉色级序及各级序的特征
当用白光照射时， 当用白光照射时 ， 在正交偏光镜间随着石英楔的 慢慢推入, 光程差逐渐增大， 慢慢推入 光程差逐渐增大，视域中出现的干涉色将 由低到高出现有规律的变化。 由低到高出现有规律的变化 。 这种干涉色有规律的 变化就构成了干涉色级序。 变化就构成了干涉色级序。
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降低变为一级黄（413nm）。 适用条件：当干涉色超过二级黄，无效。晶体的干涉色
级序越高，效果越差。
⑵ 云母试板（1/4λ） ----颜色的变化时针对矿物薄片的干涉色。 光程差为147nm，干涉色为一级灰白； 使矿片的干涉色
升、降一个色序。 如矿片为一级紫红，升高变为二级蓝，降低变为一级橙
黄。 晶体干涉色为二级绿（800nm），升高变为（947nm）二
英楔观察视域内出现紫红色的次数； ⑦干涉色级序即为紫红色出现的次数加一。 ⑷ 高级白干涉色的鉴定方法
将矿片置于视域中心，转动载物台使矿片消光，再转45° 加入石膏试板或云母试板，干涉色不变为高级白。
3 、未知矿物双折率的测定(不精确,误差较大) 根据 R=d(N1-N2)测定，而且要测定最大双折率才有意
λ：入射光的波长
R：光程差。
5.矿片干涉结果的明亮程度的因素？
A2
OB2
s in 2
2 sin2 ((Ng'Np')
)
（1）当切片为均质体或非均质体垂直于光轴的切片 时，ΔN=0，此时，旋转载物台一周，正交镜下始终 保持N≠0，当α=0°、90°、 180°、 270 °时， A+=0，视域内全黑，即旋转载物台360 ° ，出现四 次全黑的现象，即出现了四次消光。
明亮。
问题：如何观察单色光的干涉情况？
在正交偏光显微镜下，单色光做光源，45 度位插入石英楔，随着石英楔的慢慢推 入，视域内依次出现明暗相间的干涉条 带。亮带代表增强，暗带代表减弱。
注意：明暗条纹间的距离取决于单色光的 波长，红色光的波长较长，其间距也较 大。
2.白光的干涉情况（干涉色的形成）：
④当级序很大时，各色序之间的 界线基本上已不存在，各色光波 混杂形成一种与珍珠表面相似的 亮白色，即高级白。
（3）干涉色色谱表：根据R=d(N1-N2) 制成的图表， 反映光程差、矿片厚度及双折率之间的关系。
异常干涉色： 某些矿物呈现不同于色谱表的反常干涉色. 绿泥石：正常一级灰，异常为柏林蓝或绣褐色。
1. 矿物在正交偏光显微镜为什么变黑 暗呢？
2.什么样的矿物会出现全消光？ 3.什么样的矿物会出现四次消光？四
次消光的消光位有何特点？
问题：
1.在正交偏光显微镜下，自然光通过下偏光镜后转变 为振动方向为PP的偏振光，如果矿片的光率体椭 圆半径与上、下偏光的振动方向平行，光线通过 矿片其振动方向不发生改变，由于于上偏光镜AA 的振动方向垂直，而不能透过，所以使目镜视域 呈现黑暗。
4、干涉色级序及各级序特性 （1）干涉色：正交偏光下用白光观察时，非均质体矿片呈现
的各种颜色。
随着光程差的逐渐增加，产生了一系列有规律变化的干涉色 序。为了将光程差不等而颜色相同的干涉色区别开来，用 特征色将干涉色分级，每级内干涉色均按照一定的次序出 现，称为干涉色级序。
第一级序（0~560nm）：暗灰—灰白—浅黄—亮黄—橙— 紫红 第二级序（560~1120nm）：蓝—蓝绿—绿—黄—橙—紫红 第三级序（1120~1680nm）：蓝绿—绿—黄—橙—红 第四级序（1680nm以上）：粉红—浅绿—浅橙高级白：更高级序各色光波混杂形成一种与珍珠表面相似的 亮白色。
级橙黄，降低变为（653nm）二级蓝色 适用于干涉色级序一级、二级和三级的晶体。
⑶ 石英楔（云母和石膏试板不起作用时使用）
光程差为0至1680 nm，在45°位置时依次产生一 级到三级干涉色。同名半径平行,干涉色不断升高。 异名半径平行时,干涉色不断降低。
六、消色法则的应用 非均质体矿片上光率体椭园半径方向及名称的测定
5.干涉色高低的影响因素
干涉色高低取决于光程差
矿物性质 矿物的切 面方向
矿片厚度
平行光轴或光轴 面最大 垂直光轴没有光程差
其余在两者之间
R=d(N1-N2) R—光程差, d—矿片厚度, N1-N2—双折率 鉴定晶体时，最高干涉色才有意义。
五、 消色法则及补色器
1、消色法则 消色：两块具有干涉色薄片叠加后，两者干涉色消失，视域
（2）干涉色级序的特征有： ①每个级序的顶部色均以紫红色或红色为标志； ②一级干涉色有灰黑色、灰白色而无蓝色、绿色，二级 以上干涉色有蓝色、绿色而无灰黑色、灰白色； ③二级以上干涉色的变化规律是一致的，基本上为蓝、 绿、黄、橙、黑，所不同的是随着级序的升高，干涉色 的鲜艳程度降低、各色序之间的界线越来越模糊；
PP偏光透过薄片而不能透过上偏光镜使视域 呈现黑暗的现象。 2.全消光 ：转动物台360°，矿片的消光现象不 改变，即矿片一直处于全黑状态的现象。 3.四次消光：转动物台360°，矿片有四次处于 消光位的现象，即矿片四次处明暗交替的现象。
4.消光位：四次消光的晶粒处于消光状态 的位置。
问题：
假设在正交偏光显微镜下我们观察一个非均质体，其光 程差R=100nm，显示干涉色为一级灰，我们应该怎样进 行轴名的测定呢？
1.选定补色器：石膏试板； 2.旋转载物台，使晶体处于45 °位， 使晶体最亮； 3.从45 °位插入石膏试板（光程差 560nm），观察其干涉色的变化； 4.如果是同名轴平行，光程差相加， 则总光程差为660nm，显示的干涉色 如图二级蓝；如果是异名轴平行，总 光程差为460nm，显示的干涉色为一 级橙黄。 5.根据干涉色的变化，画出其轴名。
呈现黑暗的现象。 在正交偏光镜间，两个非均质体任意方向的切片（除垂直 光轴以外的），在45°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（比原来高的干涉色降低， 比原来低的干涉色不一定降低）。 当异名半径平行，且光程差相等就出现消色现象，这就是 消色法则。
（3）当α=45°、135°、 225°、 315 °时，视域 内最亮 。
四 干涉色
1.单色光的干涉情况：
A2
OB2
s in 2
2
sin2 ((Ng'Np')
)
（1）当用单色光做光
源时，当光程差为波长
的整数倍时，此时视域
内黑暗。
（2）用单色光做光源，
光程差是半波长的奇数
倍，干涉加强，视域内
2、干涉色级序的观察与测定
选切面 干涉色级序的高低与切面方向有关，平行光轴或光轴
面的切面干涉色最高，要选这种切面测定矿物最高干涉色级 序。 测定方法： （1）目估法：凭经验判断。 ⑵ 边缘色带法：利用晶体碎屑边缘的干涉色色圈判断干涉色
级序。
★ 楔形边法测定矿物的干涉色级序
干涉色级序：
晶体中部的干涉色为边部开始出现 的红色色圈数加壹。
决定光程差的因素是薄片的厚度和晶体的双折射率值。
4.影响两光波的合成振幅的因素？
根据同一平面内两平面偏光迭加的原理，可以求得正交
偏光镜下两光波的合成振幅：
A2
OB2
s in 2
2 sin2 ( R
)
OB：入射光强度；
α：晶体切片上光率体椭圆 半径与下偏光镜振动方向之 间的夹角。
1.光波的振动频率基本相同。 2.两束光波相遇时有固定的相位差。 3.光波的振动方向一致，在同一平面内振动。
问题：2.在正交偏光显微镜下，为什么会 产生干涉现象？
1. K1`,k2`为同一束光线分解而成，故频率相同； 2.两者在同一平面（AA）内振动； 3.两者之间由固定的光程差，所以具有固定的相位
2.当矿物切片的光率体的切面为一圆时，光线经过矿片 不改变其原来的振动方向，即会发生全消光。所有 均质体(包括一切非晶质体的气体、液体、树胶、玻 璃体和等轴晶系的晶体）和垂直于光轴方向的非均 质体切片。
3. 非均质除垂直光轴以外的切片，均会出现四次 消光。其处于消光位时，光率体椭圆长、短半 径与上、下偏光振动方向AA、PP平行。消光位 具体用消光角或者消光类型表示。
由于白光中不同波长的光线干涉后增强或减弱后 混合而成的颜色，所以为干涉色。
问题：影响干涉色的因素有哪些？
1.干涉色只决定于光程差，于晶体的颜色无 关； 2.决定光程差的大小因素是薄片的厚度(D) 和切面方位中的双折射率(Ng-Np)，薄片 的厚度和切面方位中的双折射率决定了干 涉色；
3.α角的大小只影响干涉色的亮度而不影 响干涉色本身的颜色；
差。
3.影响光程差的因素有哪些？
R=V0(tg-tp） tp=D/Vp；tg=D/Vg
R=V0(tg-tp）=D(Vo/Vg-Vo/Vp)=D(Ng-Np)=D*△N
R：两束光到达人眼时的光程差； V0：光在空气中的速度； D：晶体薄片的厚度 tp、tg：快光、慢光通过厚度为D的薄片所需要时间； VP、Vg：光在晶体中的传播速度； Ng，Np：光线的在晶体中的折射率； △N：晶体的双折射率。
适用情况：矿物颗粒具有楔形边缘， 其边缘较薄，向中央逐渐增加，厚 度增大比较均匀，因而矿片的干涉 色级序也是边缘较低，向中央逐渐 升高。边缘色带应从一级灰白开始。
如最外圈为一级灰白， 向中央干涉色逐渐升高 而构成细小的干涉色色 圈或不连续的干涉色细 条带。其中经过一条红 带，则矿片干涉色为二 级；经过n条红带，矿片 干涉色为（n＋1）级。
如果矿片边缘最外圈不 是从一级灰白开始，则 不能应用这种方法判断 干涉色级序。
⑶ 利用石英楔测定干涉色级序 ①将要测定的晶体置于视域中心，转动载物台到消光位；
②从消光位准确转动载物台45°，观察干涉色； ③从试板孔缓慢插入石英楔，观察晶体干涉色的变化； ④若干涉色逐渐升高，需转动载物台90°； ⑤若干涉色降低，继续缓慢插入石英楔至晶体出现黑带； ⑥取出薄片，视域中出现与晶体相同的干涉色，缓慢拉出石
三. 正交偏光镜间矿片的干涉现象
非均质除垂直光轴以外 的切片，在消光位以外的任 何位置，其光率体椭圆长、 短半径与上、下偏光振动方 向（AA、PP）斜交，光线 经过分解后具备了干涉条件， 必将发生干涉作用。
级序越高，效果越差。
⑵ 云母试板（1/4λ） ----颜色的变化时针对矿物薄片的干涉色。 光程差为147nm，干涉色为一级灰白； 使矿片的干涉色
升、降一个色序。 如矿片为一级紫红，升高变为二级蓝，降低变为一级橙
黄。 晶体干涉色为二级绿（800nm），升高变为（947nm）二
英楔观察视域内出现紫红色的次数； ⑦干涉色级序即为紫红色出现的次数加一。 ⑷ 高级白干涉色的鉴定方法
将矿片置于视域中心，转动载物台使矿片消光，再转45° 加入石膏试板或云母试板，干涉色不变为高级白。
3 、未知矿物双折率的测定(不精确,误差较大) 根据 R=d(N1-N2)测定，而且要测定最大双折率才有意
λ：入射光的波长
R：光程差。
5.矿片干涉结果的明亮程度的因素？
A2
OB2
s in 2
2 sin2 ((Ng'Np')
)
（1）当切片为均质体或非均质体垂直于光轴的切片 时，ΔN=0，此时，旋转载物台一周，正交镜下始终 保持N≠0，当α=0°、90°、 180°、 270 °时， A+=0，视域内全黑，即旋转载物台360 ° ，出现四 次全黑的现象，即出现了四次消光。
明亮。
问题：如何观察单色光的干涉情况？
在正交偏光显微镜下，单色光做光源，45 度位插入石英楔，随着石英楔的慢慢推 入，视域内依次出现明暗相间的干涉条 带。亮带代表增强，暗带代表减弱。
注意：明暗条纹间的距离取决于单色光的 波长，红色光的波长较长，其间距也较 大。
2.白光的干涉情况（干涉色的形成）：
④当级序很大时，各色序之间的 界线基本上已不存在，各色光波 混杂形成一种与珍珠表面相似的 亮白色，即高级白。
（3）干涉色色谱表：根据R=d(N1-N2) 制成的图表， 反映光程差、矿片厚度及双折率之间的关系。
异常干涉色： 某些矿物呈现不同于色谱表的反常干涉色. 绿泥石：正常一级灰，异常为柏林蓝或绣褐色。
1. 矿物在正交偏光显微镜为什么变黑 暗呢？
2.什么样的矿物会出现全消光？ 3.什么样的矿物会出现四次消光？四
次消光的消光位有何特点？
问题：
1.在正交偏光显微镜下，自然光通过下偏光镜后转变 为振动方向为PP的偏振光，如果矿片的光率体椭 圆半径与上、下偏光的振动方向平行，光线通过 矿片其振动方向不发生改变，由于于上偏光镜AA 的振动方向垂直，而不能透过，所以使目镜视域 呈现黑暗。
4、干涉色级序及各级序特性 （1）干涉色：正交偏光下用白光观察时，非均质体矿片呈现
的各种颜色。
随着光程差的逐渐增加，产生了一系列有规律变化的干涉色 序。为了将光程差不等而颜色相同的干涉色区别开来，用 特征色将干涉色分级，每级内干涉色均按照一定的次序出 现，称为干涉色级序。
第一级序（0~560nm）：暗灰—灰白—浅黄—亮黄—橙— 紫红 第二级序（560~1120nm）：蓝—蓝绿—绿—黄—橙—紫红 第三级序（1120~1680nm）：蓝绿—绿—黄—橙—红 第四级序（1680nm以上）：粉红—浅绿—浅橙高级白：更高级序各色光波混杂形成一种与珍珠表面相似的 亮白色。
级橙黄，降低变为（653nm）二级蓝色 适用于干涉色级序一级、二级和三级的晶体。
⑶ 石英楔（云母和石膏试板不起作用时使用）
光程差为0至1680 nm，在45°位置时依次产生一 级到三级干涉色。同名半径平行,干涉色不断升高。 异名半径平行时,干涉色不断降低。
六、消色法则的应用 非均质体矿片上光率体椭园半径方向及名称的测定
5.干涉色高低的影响因素
干涉色高低取决于光程差
矿物性质 矿物的切 面方向
矿片厚度
平行光轴或光轴 面最大 垂直光轴没有光程差
其余在两者之间
R=d(N1-N2) R—光程差, d—矿片厚度, N1-N2—双折率 鉴定晶体时，最高干涉色才有意义。
五、 消色法则及补色器
1、消色法则 消色：两块具有干涉色薄片叠加后，两者干涉色消失，视域
（2）干涉色级序的特征有： ①每个级序的顶部色均以紫红色或红色为标志； ②一级干涉色有灰黑色、灰白色而无蓝色、绿色，二级 以上干涉色有蓝色、绿色而无灰黑色、灰白色； ③二级以上干涉色的变化规律是一致的，基本上为蓝、 绿、黄、橙、黑，所不同的是随着级序的升高，干涉色 的鲜艳程度降低、各色序之间的界线越来越模糊；
PP偏光透过薄片而不能透过上偏光镜使视域 呈现黑暗的现象。 2.全消光 ：转动物台360°，矿片的消光现象不 改变，即矿片一直处于全黑状态的现象。 3.四次消光：转动物台360°，矿片有四次处于 消光位的现象，即矿片四次处明暗交替的现象。
4.消光位：四次消光的晶粒处于消光状态 的位置。
问题：
假设在正交偏光显微镜下我们观察一个非均质体，其光 程差R=100nm，显示干涉色为一级灰，我们应该怎样进 行轴名的测定呢？
1.选定补色器：石膏试板； 2.旋转载物台，使晶体处于45 °位， 使晶体最亮； 3.从45 °位插入石膏试板（光程差 560nm），观察其干涉色的变化； 4.如果是同名轴平行，光程差相加， 则总光程差为660nm，显示的干涉色 如图二级蓝；如果是异名轴平行，总 光程差为460nm，显示的干涉色为一 级橙黄。 5.根据干涉色的变化，画出其轴名。
呈现黑暗的现象。 在正交偏光镜间，两个非均质体任意方向的切片（除垂直 光轴以外的），在45°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（比原来高的干涉色降低， 比原来低的干涉色不一定降低）。 当异名半径平行，且光程差相等就出现消色现象，这就是 消色法则。
（3）当α=45°、135°、 225°、 315 °时，视域 内最亮 。
四 干涉色
1.单色光的干涉情况：
A2
OB2
s in 2
2
sin2 ((Ng'Np')
)
（1）当用单色光做光
源时，当光程差为波长
的整数倍时，此时视域
内黑暗。
（2）用单色光做光源，
光程差是半波长的奇数
倍，干涉加强，视域内
2、干涉色级序的观察与测定
选切面 干涉色级序的高低与切面方向有关，平行光轴或光轴
面的切面干涉色最高，要选这种切面测定矿物最高干涉色级 序。 测定方法： （1）目估法：凭经验判断。 ⑵ 边缘色带法：利用晶体碎屑边缘的干涉色色圈判断干涉色
级序。
★ 楔形边法测定矿物的干涉色级序
干涉色级序：
晶体中部的干涉色为边部开始出现 的红色色圈数加壹。
决定光程差的因素是薄片的厚度和晶体的双折射率值。
4.影响两光波的合成振幅的因素？
根据同一平面内两平面偏光迭加的原理，可以求得正交
偏光镜下两光波的合成振幅：
A2
OB2
s in 2
2 sin2 ( R
)
OB：入射光强度；
α：晶体切片上光率体椭圆 半径与下偏光镜振动方向之 间的夹角。
1.光波的振动频率基本相同。 2.两束光波相遇时有固定的相位差。 3.光波的振动方向一致，在同一平面内振动。
问题：2.在正交偏光显微镜下，为什么会 产生干涉现象？
1. K1`,k2`为同一束光线分解而成，故频率相同； 2.两者在同一平面（AA）内振动； 3.两者之间由固定的光程差，所以具有固定的相位
2.当矿物切片的光率体的切面为一圆时，光线经过矿片 不改变其原来的振动方向，即会发生全消光。所有 均质体(包括一切非晶质体的气体、液体、树胶、玻 璃体和等轴晶系的晶体）和垂直于光轴方向的非均 质体切片。
3. 非均质除垂直光轴以外的切片，均会出现四次 消光。其处于消光位时，光率体椭圆长、短半 径与上、下偏光振动方向AA、PP平行。消光位 具体用消光角或者消光类型表示。
由于白光中不同波长的光线干涉后增强或减弱后 混合而成的颜色，所以为干涉色。
问题：影响干涉色的因素有哪些？
1.干涉色只决定于光程差，于晶体的颜色无 关； 2.决定光程差的大小因素是薄片的厚度(D) 和切面方位中的双折射率(Ng-Np)，薄片 的厚度和切面方位中的双折射率决定了干 涉色；
3.α角的大小只影响干涉色的亮度而不影 响干涉色本身的颜色；
差。
3.影响光程差的因素有哪些？
R=V0(tg-tp） tp=D/Vp；tg=D/Vg
R=V0(tg-tp）=D(Vo/Vg-Vo/Vp)=D(Ng-Np)=D*△N
R：两束光到达人眼时的光程差； V0：光在空气中的速度； D：晶体薄片的厚度 tp、tg：快光、慢光通过厚度为D的薄片所需要时间； VP、Vg：光在晶体中的传播速度； Ng，Np：光线的在晶体中的折射率； △N：晶体的双折射率。
适用情况：矿物颗粒具有楔形边缘， 其边缘较薄，向中央逐渐增加，厚 度增大比较均匀，因而矿片的干涉 色级序也是边缘较低，向中央逐渐 升高。边缘色带应从一级灰白开始。
如最外圈为一级灰白， 向中央干涉色逐渐升高 而构成细小的干涉色色 圈或不连续的干涉色细 条带。其中经过一条红 带，则矿片干涉色为二 级；经过n条红带，矿片 干涉色为（n＋1）级。
如果矿片边缘最外圈不 是从一级灰白开始，则 不能应用这种方法判断 干涉色级序。
⑶ 利用石英楔测定干涉色级序 ①将要测定的晶体置于视域中心，转动载物台到消光位；
②从消光位准确转动载物台45°，观察干涉色； ③从试板孔缓慢插入石英楔，观察晶体干涉色的变化； ④若干涉色逐渐升高，需转动载物台90°； ⑤若干涉色降低，继续缓慢插入石英楔至晶体出现黑带； ⑥取出薄片，视域中出现与晶体相同的干涉色，缓慢拉出石
三. 正交偏光镜间矿片的干涉现象
非均质除垂直光轴以外 的切片，在消光位以外的任 何位置，其光率体椭圆长、 短半径与上、下偏光振动方 向（AA、PP）斜交，光线 经过分解后具备了干涉条件， 必将发生干涉作用。