晶体光学复习思考题参考答案解析

1、.晶体光学课后复习思考题参考答案若有部分错误,请谅解第一章1. 研究透明矿物的晶体光学性质应用哪种光？为什么？参考答案：根据实验的需要；不同的晶体光学性质需要用不同的光来鉴定。2. 矿物折射率的大小与哪些因素有关？参考答案：矿物自身构造3. 光波在均质体和非均质体中的传播特点有何不同？为什么？参考答案：光波射入均质体中,发生单折射现象,基本不改变入射光波振动特点和振动方向。 P5；光波沿光轴方向射入非均质体中时,不发生双折射,基本不改变入射光波的振动特点和振动方向。光波沿非光轴方向射入非均质体中时,入射光波会发生双折射而分解形成两种偏光。P5；由于均质体的光学性质各个方向相同,而非均质体的光学性质随方向的不同而不同。4. 光波在非均质体中传播时,其传播速度及相应折射率大小是取决于光波的传播方向还是取决于光波的振动方向？为什么？参考答案：取决于光波的振动方向P6；根据电磁波理论,组成物质的原子或离子受电磁波扰动将极化成偶极子,可见光波在吴志忠的传播主要就是通过偶极子的感应振动来进行的。在晶体中使振动偶极子回复到平衡位置的回复力强度控制光波的传播速度。因此,光波在非均质体中的传播速度取决于

2、光波的振动方向。P65. 绘出一轴晶负光性光率体的三种主要切面,并注明每一个切面的半径名称。 垂直光轴切面 斜交光轴切面 平行光轴切面 P96. 解释下列名词：光率体、一轴晶、二轴晶、光轴、常光、非常光、光学主轴、主轴面、光轴面、光轴角、Bxo、Bxa、双折射率。光 率 体：表示光波在晶体中传播时,光波的振动方向与相应折射率之间关系的光学立 体图形。P6一 轴 晶：只有一个光轴的非均质体称一轴晶。P5二 轴 晶：有两个光轴的非均质体成为二轴晶。P5光 轴 ：在非均质体中,不发生双折射的特殊方向成为光轴Z轴、OAP5常 光 ：当光波射入一轴晶时,发生双折射形成两种偏光,其中振动方向垂直Z晶 轴,其传播速度及其相应折射率值不变的偏光称为常光,以符号o表示。 P5非 常 光：当光波射入一轴晶时,发生双折射形成两种偏光,其中振动方向平行Z晶轴 与光波传播方向所构成的平面,其传播速度及相应折射率值随振动方向不用 而改变的偏光称为非常光。以符号e表示。P5-P6光学主轴：简称主轴。一轴晶有两个相互垂直的Ne和No主轴。二轴晶有三个相互垂 直的Ng、Nm和Np轴。P11主 轴 面：一轴晶平行光轴的切

3、面为主轴面。P9 二轴晶中包含两个主轴的面称为主轴 面。P11光 轴 面：二轴晶光率体中包括两个光轴的面称为光轴面。P12光 轴 角：二轴晶光率体中两个光轴之间的锐角称为光轴角。P12B x o ：二轴晶光率体中连个光轴之间的钝角平分线称为钝角等分线,以符号Bxo 表示。P12 B x a：二轴晶光率体中连个光轴之间的锐角平分线称为钝角等分线,以符号Bxa 表示。P12双折射率：两种偏光的折射率值之差称为双折射率。P57. 试从形态、主轴主折射率、光轴、主要切面、光性符号规定等对比一轴晶与二轴晶光率体的特征。形态主轴光轴主要切面光性符号规定一轴晶光率体以Z轴为旋转轴的椭球体P72个1个3个P9当NeNo时为正光性;当NeNo时为负光性。P8二轴晶光率体三轴不等椭球体P103个2个5个P13-P15当Bxa方向为Ng轴时为正光性；当Bxa方向为Np时为负光性。P128. 绘出下列切面,并轴名主折射率及双折射率的相对大小以正光性为例。哪种切面双折射率最大？1AP 2AP的斜交切面3OA一轴晶4OA二轴晶5Bxa6OA一轴晶7斜角OA一轴晶（1） AP N=Ng-Np（2） AP的斜交切面N

4、=Ng-Nm N=Nm-Np（3） OA一轴晶N=0（4） OA二轴晶N=0(5） BxaN=Nm-Np（6） OA一轴晶N=Ne-No（7） 斜角OA一轴晶N=Ne-No一轴晶N最大是6；二轴晶N最大是19. 写出下列切面的轴性、光性、切面方向和双折射率大小。轴 性：二轴晶光 性：负光性 切面方向：平行光轴面 N ：N=Ng-Np轴 性：一轴晶光 性：负光性 切面方向：平行光轴切面 N ：N=No-Ne轴 性：一轴晶光 性：负光性 切面方向：斜交OA N ：N=No-Ne轴 性：二轴晶光 性：正光性 切面方向：平行光轴面 N ：N=Ng-Np10. 当入射光波为偏光,如果其振动方向平行于垂直入射光波的光率体椭圆切面长短半径之一时,光波进入矿片后的情况如何？如果入射偏光的振动方向与光率体椭圆长短半径斜交时,光波进入矿片后的情况又如何？参考答案：光波进入矿片后不改变原来的振动方向。P33；光波进入矿片后,发生双折射,分解形成两种偏光,其振动方向分别平行矿片上光率体椭圆切面长短半径的方向。P3311. 何谓光性方位？单斜晶系矿物的光性方位有何特点？举例说明之。参考答案：光率体主轴与警惕结晶

5、轴之间的关系称光性方位。P15单斜晶系晶体光学方位：Y晶轴与光率体三个主轴之一重合,其余两个主轴则与另外两个结晶轴斜交,究竟是哪一个主轴与Y轴一致,以及其余二主轴与二结晶斜交的角度,因矿物的种类不同而不同。P16举例：透闪石 Nm=Y轴,NgZ=15P1612. 假设普通角闪石的Ng、Nm和Np分别为1.701、1.691和1.665,且其光性方位是Nm=Y,NgZ=30,=106。试确定普通角闪石的光性符号,并绘出普通角闪石的光性方位图以及001、010和100面上的光率体椭圆切面及其长短半径与110解理缝之间的关系。参考答案：不知道,不过老师说不需掌握第三章1. 单偏光镜的装置有何特点？如何确定下偏光镜的振动方向？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：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；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；单偏光镜下观察和测定矿物晶体的光学性

6、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。P342. 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-P364. 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。P365. 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

7、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。P376. 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？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：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；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。P367. 什么是矿物的颜色？矿物的颜色与那些因素有关？任何有色矿物在单偏光镜下都有颜色吗？参考答案：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；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；不一定。8. 什么叫多色性？多色性明显程度的划分及其影响因素如何？为何有的矿物有颜色,而

8、又的矿物无颜色?是否有色矿物都具有多色性？为什么？参考答案：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；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；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；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-P399. 何谓吸收性？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：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；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 P4011. 矿物的多色性在什么方向切面上最明显？为什么？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：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；因为此切面的双折射率最大,颜色变化最明显。P40；选择平行光轴一轴晶或平行光轴面二轴晶的切面。P4012. 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. 什么叫矿物的边缘、糙面？边缘的粗细和糙面的明显程度与哪些因素有关？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、

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