锥光镜下晶体的光学性质课件ppt.ppt

第四节锥光镜下的晶体光学性质 一 锥光镜的装置及特点 1锥光镜的装置 在正交偏光的基础上 加上聚光镜 使用高倍物镜 通常是40倍以上 加上勃氏镜或者取去目镜 2锥光镜的特点1 聚光镜的作用 使平行偏光变成锥形偏光 2 勃氏镜或取去目镜作用 放大干涉图 3 高倍物镜作用 使图象更清晰 聚光镜的作用 锥形偏光 不论如何倾斜 其振动面总是与下偏光的振动面平行 偏光束 锥光束 锥光镜的作用 P P 光学特点 假设 垂直光轴入射 形成一个圆切面 斜切光轴 形成一个椭圆切面 同 WE 垂直光轴的切面 P P 除方向 外 发生双折射现象 P P 不同方向入射光线可能形成的光率体切面形态及分布特征 光学特点 一 均质体 ISOTROPICCRYSTALS 矿物1 特点 锥光镜下不显干涉图2 原因均质体矿物的光学性质个方向一致 光波沿任何方向射入矿片 都不发生双折射 在正交偏光镜下不显干涉图 光学特点 二 非均质体 ANISOTROPICCRYSTALS 锥形偏光通过矿片后 到达上偏光产生特殊的图形 干涉图 interferencefigures 高倍镜的作用 低倍 中倍 高倍 放大不同的物镜 能接纳的倾斜锥光范围所显示的干涉图 2 高倍镜能接纳较大范围的倾斜入射光波 能接纳与矿片发现成600夹角以内的倾斜入射光波 显示的干涉图清晰完整 1 低倍物镜的数值孔径小 工作距离小 一般只能接纳与矿片发现成50以内的倾斜入射光波 显示的图形不完整 勃氏镜 Bertrandlens 的作用 与目镜联合构成一个放大系统 能看到一个放大的干涉图 未加勃氏镜 加入勃氏镜 3观察干涉图应注意的问题 1 首先使用低倍或者中倍物镜找到所需观察的矿物颗粒 置于视域中心后 换用高倍物镜 2 换用高倍物镜后 检查是否已准焦 准焦应注意物镜不要与薄片相碰 3 加上载物台下的聚光镜后 要把聚光镜上升到最高位置 但不要与薄片相碰 4 检查高倍物镜是否需要校正中心 5 干涉图是消光和干涉效应的总和 二 一轴晶干涉图 1 垂直光轴切面的干涉图 图像特点 垂直光轴切面斜交光轴切面平行光轴切面 双折射率较大 双折射率较小 干涉图的特征 光轴出露点 melatope 干涉色色圈 两条消光影构成黑十字 1 有一个黑十字和同心圆干涉色圈组成 2 黑十字由两个互相垂直的黑带 消光影 组成 3 两个黑带分别与AA PP平行 黑带中心窄 边缘较宽 4 黑十字交点位于视域中心 为光轴出露点 5 干涉色色圈以黑十字交点为中心 呈同心圆状 其干涉色级序由中心向外逐渐升高 越往外色圈越密 6 同一矿物 矿片越厚干涉色圈越多 反之 干涉色圈越少 7 转动载物台3600 干涉图不发生变化 干涉图的特征 2 干涉图的成因 问题 1 为什么会出现一个黑十字 2 为什么会出现干涉色色圈 3 为什么转物台3600干涉图不发生变化 2 干涉图的成因 1 锥光通过矿片时的振动特征 假设 平行光轴入射 形成一个圆切面 斜切光轴 形成一个椭圆切面 同 P P 不同方向入射光线可能形成的光率体切面形态及分布特征 2 波向图的形成 Ne方向 切线方向No 一轴晶 P P 不同方向入射光线可能形成的光率体切面形态及分布特征 2 波向图的形成 Ne方向 切线方向No 一轴晶 3 黑十字的成因 在正交偏光镜下出现黑十字 Ne No 不论光性正负放射线方向为Ne 切线方向为No 4 干涉色圈的成因 光轴出露点 正光性 3 应用1 确定轴性和切面方向根据图像特点 可确定为一轴晶垂直光轴的切面 2 测定光性符号Ne Ng Ne No 正光性Ne Np Ne No 负光性 3 加入试板判断光性正负 一级灰干涉色加石膏试板 判断与正交偏光的情况相同 蓝 升高 黄 降低 干涉色圈较多时 加云母试板 升降一个色序 这时 升高区域的干涉色环向内移动 降低区域的干涉色环向外移动 并在光轴出路点附近出露两个黑点 石英垂直光轴切面的光性确定 正光性 方解石垂直光轴切面的光性确定 负光性 2 斜交光轴切面干涉图图像相当于垂直光轴的一部分 也即斜交光轴切面的干涉图是由不完整的黑十字和不完整的干涉色圈组成 这种切面也可用于确定轴性及切面方向 测定光性符号 但关键是需要确定光轴出露点及对应的四个象限 其判别方法同垂直光轴切面干涉图 1 光轴倾角不大时 光轴出露点仍在视域中心 四个象限也比较清楚 很容易判别 见下图 2 光轴倾角较大时 光轴出露点已不在视域中心 也没有黑十字存在 只有一根黑带 这种情况下 需要确定光轴出露点位置及象限归属 然后才能判别相应性质 见下图 光轴出露点位置及象限归属的确定方法如下 以顺时针转动载物台为标准 黑带向下移动 光轴出露点在右边 黑带上部为二象限 下部为三象限 黑带向上移动 光轴出露点在左边 黑带上部为一象限 下部为四象限 黑带向右移动 光轴出露点在上边 黑带左部为三象限 右部为四象限 黑带向左移动 光轴出露点在下边 黑带左部为二象限 右部为一象限 3 光轴倾角很大时 黑带较宽大 转动物台时 黑带呈弯曲状扫过视域 这种切面的干涉图不能确定轴性 见下图 3 平行光轴切面干涉图 图像特点 1 当光轴方向与上 下偏光镜振动方向之一平行时 为粗大的黑十字 几乎占满整个视域 A A P P 2 旋转物台 粗大的黑十字从中心分裂 并迅速沿光轴方向退出视域 OA 3 当光轴方向与上 下偏光镜振动方向AA PP称450夹角时 视域最亮 如果双折射率较大 则出现对称的弧形干涉色带 在光轴方向上 干涉色级序由中心向两边逐渐降低 在垂直光轴方向上 干涉色级序由中心向两边逐渐增高 注意 如果矿物的双折射率较小 则不出现弧形干涉色带 整个视域为一级灰白干涉色 三 二轴晶干涉图 1 垂直锐角等分线 Bxa 切面2 垂直一个光轴的切面3 斜交切面4 垂直钝角等分线 Bxo 切面5 平行光轴切面 1 垂直锐角等分线 Bxa 切面的干涉图 图像特点 当光轴面与上下偏光镜振动方向之一平行时 干涉图由黑十字和 干涉色圈组成 干涉色圈的多少 取决于矿物双折率的大小及矿片厚度 转动载物台 黑十字从中心分裂形成两个弯曲的黑带 当光轴面与上下偏光镜振动方向成45 夹角时 两个弯曲的黑带顶点之间距离最远 转动载物台90 时 弯曲黑带又合成黑十字 但其粗细黑带已更换了位置 二轴晶垂直Bxa切面的干涉图 双折射率较大 双折射率较小 2 垂直一个光轴切面的干涉图 图像特点 图像特点相当于垂直锐角等分线 Bxa 切面的干涉图的一半 当光轴面与上下偏光镜振动方向之一平行时 干涉图由一条直的黑带和卵形干涉色圈组成 转动载物台 黑带发生弯曲 这是与一轴晶垂直光轴切面干涉图的区别之一 2020 5 22 37 可编辑 3斜交切面的干涉图 二轴晶斜交切面干涉图的图像特点取决于斜交切面的类型 一般有垂直光轴面的斜交光轴切面干涉图和斜交光轴面的斜交光轴切面干涉图等两种 参见下图 无论何种斜交光轴切片干涉图 当旋转载物台 黑臂总要弯曲 黑臂凸出的一侧 总是朝向锐角等分线 插入合适的试板 观察锐角区干涉色的升降和试板方向 来测定光性正负 垂直光轴面的斜交光轴切面干涉图 箭头指向Bxa出露点 也可用于确定轴性 切面方向和光性符号 斜交光轴面的斜交光轴切面干涉图 箭头指向Bxa出露点 也可用于确定轴性 切面方向和光性符号 4垂直Bxo切面的干涉图 当光轴面与上 下偏光镜振动方向之一平行时 为一粗大的黑十字 下图A 黑十字交点为Bxo出露点 光轴出露点在视域之外 转动载物台 黑十字很快地分裂成两个弯曲黑带 下图B 沿光轴面 Ap 方向退出视域 当光轴面与上 下偏光镜振动方向成45o夹角时 弯曲黑带顶点间的距离最远 但顶点仍为光轴出露点 下图C 5 平行光轴面切面的干涉图当Bxa和Bxo方向分别平行PP和AA时 为一粗大模糊的黑十字 转动载物台 粗大模糊的黑十字分裂退出视域 由于这种方向切面的干涉图与一轴晶相一致 不能用它确定轴性 当轴性已知时 可用于确定切面方向 油浸法测折射率值就是将矿物碎屑颗粒浸没于已知折射率值的浸油中 比较二者的折射率值 通过一系列浸油的更换 直至浸油的折射率值与矿物相等为止 这时浸油的折射率值即是矿物的折射率值 一 浸油的制备及折射率值测定方法1 浸油的基本要求 需要配制两套已知折射率的浸油 相邻浸油的折射率差通常是0 01 0 003之间 一套为低N N 1 400 1 700 间隔通常为0 003 约100瓶 一套为高N N 1 700 2 100 间隔为0 01 40瓶浸油的配制方法有三种液体互混 固体溶于液体 固体混熔 第五节矿物折射率及颗粒大小的测定 一 油浸法测折射率值 配制低折射率油主要用液体混合不同折射率的油按比例混合 混合后的体积不得少于20毫升 否则影响浸油的折射率的准确性浸油的要求 1 无色或近于无色 2 油不与被研究物起反应 3 各种液体能以任意比例混合 4 挥发性不强 5 无剧毒 第五节矿物折射率及颗粒大小的测定 2 浸油配制的计算与配制方法配制浸油公式 VN V1N1 V2N2V V1 V2式中V需要配制的浸油的体积 N所需浸油的折射率V1 V2所需两种原料的体积N1 N2所需两种原料的折射率配制低折射率油 只需5 6种原料油即可 如水 甘油 液体石蜡 氯化萘 溴代萘 二碘甲烷 第五节矿物折射率及颗粒大小的测定 配制高折射率油 有下几种方法 1 硫溶于二碘甲烷 N 1 74 1 782 各种碘化物溶于二碘甲烷 N 1 74 1 863 硫 磷溶于二碘甲烷 N 1 74 2 02配制折射率大于2的浸油只能用低熔点固体 如硫 硒 1 92 2 92 浸油的折射率值的测定 配制浸油虽然按比例混合 但必须用仪器校准 测量仪器为阿贝折射仪 第五节矿物折射率及颗粒大小的测定 浸油配制的方法主要有三种 如下表 二 浸油薄片的制备1 将欲测矿物加工成均匀细粒 直径0 03 0 05毫米 破碎时不要碾磨 以保持原始状态 防止颗粒沾很多细小粉末2 取少量碎屑 10 20 置载玻片中央 用小刀均匀散开3 盖盖玻片 只要四分之一大4 滴管吸油 从边缘滴入 要充满 无气泡 但不宜过多 载玻片不能倾斜换油 滤纸吸出 用新浸油冲洗二到三遍 再滴油 矿物多且为非定向片时重新制片 第五节矿物折射率及颗粒大小的测定 三 测定浸油与矿物的折射率的大小1 贝克线法用单色光照明 观察贝克线的移动 当矿物边缘和贝克线都消失时 矿物与浸油的折射率相等 2 色散法白光照明 当折射率差在0 01时 在矿油接触处 出现浅兰 橙黄 两色带这是由折射率色散引起的 浸油的折射率色散一般比矿物大 油的色散曲线陡 矿物的色散曲线平缓 色光向折射率大的方向偏折 提升镜筒 色光向折射率高的方向移动 第五节矿物折射率及颗粒大小的测定 A当矿物与浸油的色散曲线交点位于蓝色光波波长处 即N矿 N油 对于蓝色光波 N矿 N油 蓝色光波不发生折射 在矿物边缘形成浅蓝色色带 对于橙黄色光波 N矿 N油 橙黄色光波发生折射 在矿物边缘稍内形成橙黄色色带 提升镜筒 橙黄色色带向矿物内移动 而浅蓝色色带基本不动 B 当矿物与浸油的色散曲线交点位于橙色光波波长处 即N矿 N油 对于橙色光波 当N矿 N油 橙光不发生折射 在矿物边缘形成橙色色带 对于蓝色光波 即N矿 N油 蓝绿等色光波发生折射 在矿物边缘稍外形成浅蓝色色带 提升镜筒 浅蓝色色带向浸油移动 而橙黄色色带基本不动 C 当矿物与浸油的色散曲线交点位于黄色光波波长处 即N矿 N油 对于黄色光波 即N矿 N油 黄光不发生折射 对于蓝色光波 N矿 N油 蓝绿等色光波向浸油方向发生折射 在矿物边缘稍外形成蓝色色带 提升镜筒 浅蓝色色带向浸油移动 橙色色带向矿物移动 二者的移动速度及色带的宽度近于相等 四 油浸法测定矿物折射率值的程序 1 均质体矿物折射率值的测定均质体矿物只有一个折射率值 在碎屑油浸薄片中 利用贝克线或色散条带 比较矿物与浸油折射率的相对大小 通过不断换油 直到矿物与浸油折射率相等 或矿物折射率值介于相邻两种浸油之间为止 在换油过程中 根据矿物在浸油中所显示的。