2.4_正交偏光镜下晶体光学性质

(2)、干涉色级序 在正交偏光镜间缓慢推入石英楔子，随石英楔的慢慢推入， 其光程差由小到大连续变化，视域内出现有规律的连续干涉色， 这种干涉色依次变化的顺序叫干涉色级序： 第一级序：暗灰—灰白—浅黄—亮黄—橙—紫红 第二级序：蓝—蓝绿—绿—黄—橙—紫红 第三级序：蓝绿—绿—黄—橙—红 第四级序：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。 特征： 每个级序的顶部均以紫红色或红色为标志。
四、 正交偏光镜下晶体光学性质
1、正交偏光镜的装置及光学特点
是在单偏光镜的基础上，
加上上偏光镜，并使上、 下偏光的振动方向相互 垂直。这样，在不放任何 矿片的情况下，视域应该
是黑的。如果不黑，表明
上、下偏光的振动方向 没有相互垂直，需要调整。
2、 消光现象
消光：矿物在正交偏光镜间呈现黑暗的现象。 全消光：转动物台360°,矿片一直消光的现象。 成因：为均质体及垂直光轴切片，他们不改变下 偏光光波的振动方向，光波不能透过上偏光镜。 四次消光：转动物台360°,矿片呈四次明、暗的现象。 成因：非均质除垂直光轴以外的切片，光率体为椭 圆，转动物台360°,光率体椭圆长、短半径与上、 下偏光振动方向AA、PP有四次平行的机会，出现四 次消光。
常见的双晶类型：
① 简单双晶；② 聚片双晶；③ 卡钠复合双晶； ④ 格子双晶； ⑤ 卡斯巴双晶。
钾长石的卡斯巴双晶
微斜长石的格子状双晶
斜长石的聚片双晶和卡钠联晶
思考题
1、单偏光和正交偏光下所观察到的晶体“颜色”
有何区别？ 2、斜长石的Ng=1.563, Nm=1.555, Np=1.511, 薄片厚度为0.03mm，问它在正 交偏光镜下的最高干涉色为何？估计其光程差 大小。
560nm 560nm
一级橙黄
一级灰
不适合鉴定干涉色高的晶体
异名轴平行 一级黄 340 nm
560nm
二级黄 900 nm

560nm
同名轴平行 1460 nm
三级黄
(b) 云母试板
产生147nm的光程差，一级灰白干涉色， 为黄色光波长的四分之一，升降一个色序， 云母试板适用于鉴定一、二、三级干涉色， 不适于鉴定四级以上干涉色。
实验表明：光程差R＝ ｄ （N1-N2)
矿片厚度
如果光源为白光时，在正交偏光镜间，在45度位时 插入石英楔，随着石英楔的慢慢推入，视域内出现的不 是明暗相间的干涉条带，而是不同的颜色。 这是因为白光中七种 不同波长的单色光不 可能同时增强或减 弱，必然有一部分单 色光增强，而另一部 分单色光减弱。这 样，不同程度加强的 单色光波混合起来就 构成了与该光程差相 应的混合颜色。(见 左图)这就是干涉色。
涉色的次数，若为n、则干涉色级序为n＋１。
（3 ）双折率的测定
根据 R=d(N1-N2)测定，而且要测定最大双 折率才有意义。平行光轴或光轴面切面的双折率 最大，这种切面干涉色最高，多色性最明显。 A 、光程差的测定： 测定最高干涉色，在干 涉色色谱表上求出相应的光程差。 B 、矿片厚度：一般为0.03mm。 C 、在色谱表上查未知矿物的双折率，或根据 R=d(N1-N2)计算。
①干涉色在二级黄以下，选用石膏试板, 如原来矿片干涉色为一级
灰,加入石膏试板后,升高为二级蓝, 降低为一级黄。 ②干涉色在二级黄以上，选用云母试板, 如原来矿片干涉色为二级 黄，升高为二级紫红，降低为二级绿。 ③高于三级干涉色的矿片，用石英楔。
（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。
（4 ）消光类型及消光角的测定
消光类型：指矿片处于消光位时，切片的解理缝、双晶 缝及晶体轮廓等与目镜十字丝的相互关系，分平行、对 称及斜消光三类型。斜消光时，光率体椭圆半径与解理 缝、双晶缝及晶面迹线之间的夹角称为消光角。
消光角的测定： 1）选择平行光轴的切面，该切面干涉色最高。 2）转动载物台使解理缝或双晶缝平行纵丝，记下载 物台读数A。 3）转动载物台使切面消光，记下载物台读数B。 4）消光角＝A-B
★ 延性符号的测定
1）转物台使晶体处于消
光位。
2）旋转45度，此时视域 最亮。 3）插入检板，判断光率 体半径名称。
4）判断正负延性。
（6 ）矿物双晶的观察 矿物的双晶：是指同一晶体是由两个或多个单体连生在一起，但
单体和单体之间的光性方位不同，所以在正交偏光镜下明显地可见两 个、三个或多个单体的消光位不同，呈现一明一暗的现象。
当异名半径平行时, 如果总光程差等于零，那么矿 片就会变成灰黑色，此现象就是矿片消色。

补色器
石膏试板
云母试板 石英楔
(a) 石膏试板
产生560nm的光程差，一级紫红干涉色， 升降一个级序。 主要适用于鉴定一级黄以下干涉色。
二级蓝 异名轴平行 同名轴平行 413 nm 147 nm 707 nm
二级橙黄 异名轴平行 同名轴平行 800 nm 653 nm 947 nm
147nm 147nm
二级蓝
二级绿
(c) 石英楔
产生一至四级干涉色，光程差0-2240nm， 适用于鉴定一切干涉色
6、正交偏光镜间主要光学性质的观察和测定
（1）非均质体光率体椭园半径方向及名称的测定
测定步骤参见下图。 试板选用及干涉色升降判断：
（5 ）矿物延性符号的测定
延性符号：是指一向延长的柱状或板柱状矿物，它的延长方 向与光率体切面半径之间的关系。 正延性：长条状矿物切面，其延长方向或解理缝方向与光率
体椭圆长半径Ng或Ng′平行或其夹角小于45°； 负延性：长条状矿物切面，其延长方向或解理缝方向与光率 体椭圆短半径Np源为单色光波，则当光程差为光波半波长的偶数 倍时，干涉结果是二者相互抵消而变黑暗；而当光程差为光 波半波长的奇数倍时，干涉结果是二者相互叠加，其亮度增 加一倍(见下图)
4、 干涉色及干涉色色谱表
（1）、干涉色 如果光源为单色 光，在正交偏光镜45 度位时插入石英楔， 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。
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。(见下图)
由色谱表可以看出：干涉色级序主要取决于薄片厚度及双折射 率，当厚度一定时，取决于双折射率。
5、补色法则及补色器
补色法则：
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。
消 光
3、 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。这 样，下偏光进入矿片后，就会发生双折射， 分解形成振动方向相互垂直的两种偏光。由 于这两种偏光的振动方向与上偏光的振动方 向斜交，当它们进入上偏光镜时，就会再度 发生双折射而分解形成四种偏光，但只有平 行上偏光镜的两种偏光可以透过上偏光镜， 并且具备了发生干涉作用的条件，必将发生 干涉作用。
方法一、楔形边目估法：
使用前提：必须有楔形边，即 矿物颗粒的边缘薄，中间厚，干涉 色由边向中间逐渐升高。 具体方法：观测颗粒楔形部分， 从边缘向中间数红色条带的数目， 若为n条，则干涉色级为n+１级。
方法二、石英楔测定法：
测定步骤： A、选择干涉色最高的切片，置于视域中心，旋转物台使 其消光。 B、转物台45度，此时干涉色最亮。 C、缓慢推入石英楔，若干涉色升高，说明二者同名轴平 行，此时转物台90度，使晶体切片与石英楔光率体半 径异名平行。 D、缓慢推入石英楔，干涉色降低，当推至干涉色消色停 止时，取出矿片，慢慢抽出石英楔，观察出现红色干