下载文档原格式
自然光：一切从实际光源直接发出的光波一般都是自然光。
偏振光：在垂直光波传播方向的某一固定方向上的振动光波。
光性均质体：光学性质各个方向相同的物体。
光性非均质体：射入晶体中的光波其光学性质随方向不同而发生改变的晶体。
光轴：非均质体中不发生双折射的特殊方向。
用“OA”表示常光；发生双折射时其中一种偏光的振动方向与Z轴垂直，其传播速度和相应折射率值不发生改变。
非常光；发生双折射时其中一种偏光的振动方向与Z轴平行，其传播速度和相应折射率值虽振动方向不同而发生改变。
双折射率；非均质体中发生双折射分解的两束偏光的折射率之差。
光率体；光波在晶体中传播时其振动方向与相应折射率的值之间的关系的光学立体图。
一轴晶；只有一个不发生双折射的特殊方向的晶体。
二轴晶；有两个不发生双折射的特殊方向的晶体。
光性方位；光率体主轴与晶体的结晶轴之间的关系。
光学主轴；二轴晶光率体中，三个互相垂直的轴代表二轴晶矿物的三个主要光学方向。
主轴面；包含两个主轴的面。
光轴面；含有两个光轴的面，用“AP”.延性符号；非均质体矿片的光率体椭圆切面的长半径与晶体延长方向之间的关系。
多色性；在单偏光镜下由于光波在晶体中的振动方向的不同使矿片的色调发生改变的现象。
吸收性；在单偏光镜下由于光波在晶体中的振动方向的不同使矿片颜色深浅发生改变的现象。
边缘；镜下见的矿物的轮廓线。
贝壳线；在单偏光镜下矿物边缘出线的一细小的亮线。
突起；在单偏光镜下不同矿物的高低不同的现象。
闪突起；在单偏光镜下同一矿物随载物台旋转，突起高低不同的现象。
消光现象；矿片在正交偏光镜下变黑暗的现象。
消光类型；非均质体矿片的解理缝，双晶缝或晶面迹线与消光位之间的关系。
消色；在正交偏光镜间两块矿片处于四十五度时产生的光程差相等且异名半径平行是总光程差为零。
消光角；光光率体椭圆半径与解理缝，双晶缝或晶面迹线之间的夹角。
干涉图；在锥光镜下，各各个不同方向的入射偏光通过矿片后达到上偏光镜所产生的消光与干涉效应的总和所构成的特殊图像。
晶体光学必备知识点关键信息项1、晶体的定义与分类晶体的概念：＿___________________________晶体的分类方式：＿___________________________常见晶体类型：＿___________________________2、晶体的光学性质折射率：＿___________________________双折射现象：＿___________________________光轴：＿___________________________3、晶体的偏振特性偏振光的产生与类型：＿___________________________晶体对偏振光的作用：＿___________________________ 4、晶体的颜色与吸收晶体颜色的成因：＿___________________________吸收光谱：＿___________________________5、晶体的光学观测方法显微镜观测：＿___________________________偏光显微镜的使用：＿___________________________11 晶体的定义与分类晶体是由原子、离子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。
其具有规则的几何外形、固定的熔点和各向异性等特征。
111 晶体的分类方式多种多样，常见的有以下几种：按化学成分分类，可分为无机晶体和有机晶体。
无机晶体如石英、氯化钠等，有机晶体如尿素、蔗糖等。
按晶体结构分类，可分为七大晶系，分别是立方晶系、四方晶系、正交晶系、单斜晶系、三斜晶系、六方晶系和菱方晶系。
按功能分类，可分为光学晶体、电学晶体、磁学晶体等。
112 常见的晶体类型包括：离子晶体，由正负离子通过离子键结合而成，具有较高的熔点和硬度，如氯化钠。
原子晶体，由原子通过共价键结合而成，具有很高的熔点和硬度，如金刚石。
分子晶体，由分子通过分子间作用力结合而成，熔点和硬度通常较低，如干冰。
第一章1、晶体光学：研究可见光通过透共振、穆斯鲍尔谱学、透射电子显微镜等方法研究矿物。
2、光性矿物鉴定法：是利用不同的透明矿物显示的光学性质不同，鉴定明矿物晶体时所产生的一些光学现象及其原理的一门科学。
3、研究矿物的方法包括：化学分析、光谱分析、电子探针显微分析、X射线结构分析、差热分析、荧光分析以及晶体测量和比重、硬度精确测定等。
此外还用红外光谱、核磁透明矿物。
晶体光学是鉴定、研究透明矿物及岩石的重要方法。
是一种很好的物相研究法。
4、可见光：是电磁波，其波长范围约为390nm～770nm（纳米）是整个电磁波谱中很窄的一小段。
可见光光波波长不同，呈现颜色也不同。
白光是各种单色光按一定比例混合而成的混合光。
单色光的波长由长到短，对应的色感由红到紫。
5、纵波：振动方向与传播方向一致，不存在偏振问题；横波：振动方向与传播方向垂直，存在偏振问题。
6、最常见的光有五种：自然光、线偏振光、部分偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光。
7、自然光：各个方向上振动振幅相同的光。
（一束自然光可分解为两束振动方向相互垂直的、等幅的、不相干的线偏振光。
）8、线偏振光（又称平面偏振光或完全偏振光）：在垂直于传播方向的平面内，光矢量只沿某一个固定方向振动。
9、部分偏振光：某一方向光振动比与之垂直方向的光振动占优势。
彼此无固定相位关系、振动方向任意、不同方向上振幅不同的大量光振动的组合，它介于自然光与线偏振光之间。
（部分偏振光可分解为两束振动方向相互垂直的、不等幅的、不相干的线偏振光）10、获得偏振光的方法：由反射与折射产生（部分偏振光）、由二向色性产生（线偏振光）、双折射晶体（偏振棱镜）产生（线偏振光）。
11、布儒斯特定律：若光从折射率为n1的介质向折射率为n2的介质，当入射角满足tgi 0=n2/n1时，反射光中就只有垂直于入射面的光振动，没有平行于入射面的光振动，这时反射光为线偏振光，折射光仍为部分偏振光。
这就是Brewster定律。
一、实验目的1. 了解晶体光学的基本原理和实验方法。
2. 掌握晶体光学性质的测量方法，包括折射率、双折射率、光吸收等。
3. 通过实验，加深对晶体光学性质的理解，提高分析问题和解决问题的能力。
二、实验原理晶体光学性质是指晶体对光传播、折射、反射、吸收等现象的影响。
晶体具有各向异性，即在不同方向上的光学性质不同。
本实验主要研究晶体对光的折射、双折射和光吸收等性质。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：折射仪、双折射仪、光吸收仪、光学显微镜、光栅、光源等。
2. 实验材料：各种晶体样品、滤光片、透镜等。
四、实验步骤1. 折射率的测量（1）将晶体样品放在折射仪的样品台上，调整样品台，使晶体表面与折射仪的光束垂直。
（2）打开光源，调整光束，使其通过晶体样品。
（3）观察折射仪的读数，记录晶体的折射率。
2. 双折射率的测量（1）将晶体样品放在双折射仪的样品台上，调整样品台，使晶体表面与光束垂直。
（2）打开光源，调整光束，使其通过晶体样品。
（3）观察双折射仪的读数，记录晶体的双折射率。
3. 光吸收的测量（1）将晶体样品放在光吸收仪的样品台上，调整样品台，使晶体表面与光束垂直。
（2）打开光源，调整光束，使其通过晶体样品。
（3）观察光吸收仪的读数，记录晶体的光吸收系数。
4. 晶体光学性质的观测分析（1）使用光学显微镜观察晶体样品的形态、结构等特征。
（2）根据实验数据，分析晶体的光学性质，如折射率、双折射率、光吸收等。
五、实验结果与分析1. 折射率的测量结果：实验测得晶体样品的折射率为n = 1.532。
2. 双折射率的测量结果：实验测得晶体样品的双折射率为δ = 0.018。
3. 光吸收的测量结果：实验测得晶体样品的光吸收系数为α = 0.002。
4. 晶体光学性质的观测分析：通过光学显微镜观察，发现晶体样品具有明显的双折射现象，说明晶体具有各向异性。
结合实验数据，分析晶体样品的光学性质，得出以下结论：（1）晶体样品的折射率较高，有利于光的聚焦和传播。
晶体的光学性质与光学材料光学是研究光的传播、反射、折射、干涉和衍射等现象的学科，而晶体的光学性质与光学材料则是光学领域中的一个重要分支。
晶体作为一种常见的物质形态，在光学研究和应用中具有重要的地位。
本文将探讨晶体的光学性质以及晶体在光学材料中的应用。
一、晶体的光学性质晶体是由大量原子或分子按照一定的空间排列方式而形成的固态物质。
晶体具有许多独特的光学性质，包括光的折射、偏振、透明度等方面。
1. 光的折射光在传播过程中，当遇到介质边界时会发生折射现象，即光线改变传播方向。
晶体作为一种介质，也会使光线发生折射。
晶体的折射率与入射光线的角度、晶体的内部结构以及晶体的光学常数等因素密切相关。
晶体的折射现象使得晶体在光学器件中具有广泛的应用，如光导纤维和光学棱镜等。
2. 光的偏振光波通常是沿着一个方向传播的，称为光的偏振。
晶体的结构对光波的偏振态有明显的影响。
某些晶体能够选择性地吸收某个特定方向的光，称为吸收偏振现象。
另一些晶体则会将非偏振光分解成两个偏振方向相互垂直的线偏振光，称为双折射现象。
晶体的偏振性质对于光学仪器的设计和光的调控具有重要意义。
3. 光的透明度晶体通常具有良好的透明性，即能够使光线透过而不发生明显的散射或吸收。
这使得晶体成为制作光学器件的理想材料之一。
晶体的透明度与晶体材料的结构、晶格缺陷以及晶体的质量等因素密切相关。
例如，高纯度的单晶体具有较高的透明度，而晶体内部的杂质或缺陷则会影响晶体的透明性能。
二、光学材料中的晶体应用晶体作为光学材料在众多光学领域中得到广泛应用。
下面主要介绍晶体在光学器件、激光技术和光电子学中的应用。
1. 光学器件晶体作为一种优质的光学材料，被广泛应用于各种光学器件中。
例如，晶体可以用来制作光学棱镜、光学透镜、光栅和偏振器件等。
这些器件在光学测量、光学通信和光学仪器中起着重要的作用。
2. 激光技术晶体在激光技术中扮演着重要的角色。
晶体可以用来制作激光器的工作介质，通过精确的晶体生长和掺杂技术，可以实现特定波长和高效输出的激光器。
一. 名词解释
1. 光率体是表示光波在晶体中传播时，光波振动方向与相应折射率值之间关系的一种光性指示体。
也可以说光率体是表示光波在晶体中各振动方向上折射率和双折率变化规律的一个立体几何图形。
2. 补色法则：在正交偏光镜的45 位置放置两个互相重叠的非均质体矿片(垂直光轴切片除外)，在光波通过此二矿片后，其总的光程差增减法则称补色法则。
3. 光性方位：光率体主轴与晶体结晶轴之间的关系就是光性方位，表示光率体的主轴N；Ne和No，或者Ng、Nm、Np与晶体的结晶轴a、b、c之间的关系。
4. 多色性与吸收性：由于光波在晶体中振动方向不同,而使薄片颜色发生改变的现象称为多色性, 这种颜色深浅变化也称为吸收性。
5. 边缘和贝克线：在两个折射率不同的物质（矿物颗粒之间或者矿物与树胶）接触处，存在一条较黑暗的界线和一条比较明亮的细线，前者称为矿物的边缘或轮廓，后者称为贝克线或亮带，光带。
6. 消光角：指矿片消光时，其光率体椭圆半径与解理缝、双晶缝、晶体延长方向之间的夹角。
（也就是目镜十字丝与解理缝、双晶缝、晶体延长方向之间的夹角。
）
二. 单项选择题
1.随着目镜焦矩平面的变化，薄片中相邻2个矿物之间的贝克线会发生移动，若提升镜筒（远离薄片），贝克线向( A )矿物移动；下降镜筒（靠近薄片），贝克线向( B )矿物移动。
A. 折射率大的 B. 折射率小的 C. 树胶 D. 不移动
2.二级蓝干涉色的光程差是( C ) 。
A. 1200nm
B. 230 nm
C. 680 nm
D. 1700nm 3.橄榄石Nm平行晶体延长方向，其延性为( C ) 。
A. 正延性
B. 负延性
C. 延性可正可负 4.垂直普通角闪石b轴测得的消光角是( C ) 。
A. 最小消光角
B. 对称消光角
C. 最大消光角
5.以下的矿物中，( D )是负高突起；( B )是正高突起；( A )是正极高突起； ( C )具有明显的闪突起。
A.锆石
B.辉石
C.方解石
D.萤石
6.某矿物的干涉色为二级绿，加入石膏试板后使其异名轴一致，矿物将出现( A )。
A.I级干涉色 B.II级干涉色 C.III级干涉色 D.IV级干涉色
7.某矿物主折射率为1.616,1.609,1.606其轴性为( A )，光性符号为( D )。
A.二轴晶 B. 一轴晶 C.负光符 D.正光符
8．在干涉色级序中，第一级干涉色出现特有的( C )，第二级最鲜艳和典型的干涉色是( A )，第三级最鲜艳和典型的干涉色是( B ) 。
A．二级蓝 B. 三级绿 C. I级灰 D. 三级黄
中国地质大学（北京）继续教育学院 2012年03课程考试
第2页（共4页）
9.观察矿物闪突起应在( A )。
A.单偏光下观察
B.正交偏光下观察
C.锥光下观察
10. 某岩石标本中长石种类较多，其中有20%的微斜长石、40%的更长石、30%的正长石和10%条纹长石，那么钾长石和斜长石含量分别为( B )。
A． 20%的斜长石和80%的钾长
石 B． 40%的斜长石和60%的钾长石 C． 30%的斜长石和70%的钾长石 D． 60%的斜长石和40%的钾长石
11. 二轴晶垂直Bxa的切面干涉图，且2V角小于45 ，可以观察到( B ) 。
A．一个光轴出入点，一个黑色弯臂 B．两个光轴出入点，两个黑色弯臂 C．无法观察到光轴出入点12. 垂直光轴的薄片的切片，在正交偏光镜下旋转物台时具有( A ) ，插入石膏试板后出现( C ) 。
A．全消光 B. 四次消光 C. 一级紫红 D. 二级黄 13. 矿物的折射率值以( D )光为标准。
A.白光
B.紫光
C.红光
D.黄光
14.在单偏光下观察薄片中矿物的边缘、贝克线、糙面和突起等现象，归根到底最主要的影响因素为矿物的( A )。
A.折射率
B.切面方向
C.晶族
三. 填空题
1.用偏光显微镜观察透明矿物薄片，单偏光下可观察(矿物形态)、(解理)、 (颜色)和(多色性和吸收性)；正交镜下可观察(消光类型)、(消光角)、(干涉色级序)、(双晶)和(延性)；锥光下可观察(轴性)、(光性符号)、(光轴角)和(切面方向)。
※注：单偏光下填写如下的任意4个即可：矿物形态解理颜色多色性和吸收性边缘贝克线糙面突起闪突起
2.二轴晶负光性的矿物，在垂直光轴的切面上可测(Nm)主折射率、 Bxa切面上可测(Ng)、(Nm)主折射率，在 Bxo切面上可测(Nm)、(Np)主折射率，在平行光轴面的切面上可测(Ng)、(Np)主折射率。
3.石膏试板是一种补色器，它的光程差是(550 (/530))nm，其干涉色为(一级紫红)，加入石膏试板后，矿物的干涉色将升高或降低一个(级序)（选择级序或色序）。
4.当二轴正晶的光率体中Nm=Np时,它与(一轴正晶)的光率体相同；当Nm=Ng时它与(一轴负晶)的光率体相同；当Ng=Nm=Np时，它与(光性均质体（或者均质体）)的光率体相同。
5.影响解理可见性的因素为(解理的完善程度)、(切片方向)、(矿物折射率与树胶折射率的差值)。
6.二轴晶光率体的主要切面包括(垂直光轴(⊥OA)的切面)，(平行光轴面(∥AP) 的切面)，(垂直Bxa的切面)，(垂直Bxo的切面)，(斜交切面)。
7.二轴晶正光性的矿物，在垂直光轴的切面上可测(Nm)主折射率、⊥Bxa切面上可测(Nm)、。
