晶体光学复习思考题参考答案解析
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晶体光学课后答案晶体光学课后答案【篇一:晶体光学复习题 (2)】lass=txt>晶体光学基础(判断对错/简答)1(t)2(f)3(t)4(f)5(t)6(f)7(t)8(f)9(t)10(f)11(f)12(t)1.除真空以外的任何介质的折射率总是大于1(t )2.折射定律表达为折射率为入射角与折射角的正弦之比,所以入射角越大,折射率越大;入射角越小,折射率越小(f )3.某介质绝对折射率为光在空气中传播速度与在该介质中速度之比,即n=co/v(t )4.光在某介质中传播速度愈快,折射率愈大( f )5.光由光疏介质射入光密介质,永远不会发生全反射(t)6.光由光密介质射入光疏介质,一定发生全反射(f )7.均质体有无数个相同的N或只有一个N(t )8.非均质体有几个不同的N(f )9.自然光射入均质体中,基本仍为自然光,偏光射入仍为偏光,不放生双折射( t)10.自然光射入非均质体中一般发生双折射形成两种偏光;偏光射入非均质体中,按入射偏光传播,不发生双折射(f )11.光在晶体中传播方向一致,则N一样( f)12.光在晶体中振动方向一致,则N一样(t )光率体基础1(f)2(f)3(f)4(f)5(t)6(t)7(t)8(t)9(t)10(f)11(t)12(t)13(t)14(t)15(f)16(f)17(f)18(f)19(t)20(f)1. 一轴晶有n e 、no两个折射率,二轴晶有n g 、nm 、np三个折射率 ( f )2. 一轴晶n e no , 二轴晶n g nm np ( f )3. 一轴晶正光性n e no ;负光性n e no ; 二轴晶正光性n g nm n p;负光性n g nm n p ( f )4. 一轴晶光率体切面始终有一个no,二轴晶光率体切面始终有一个nm(f )5. 无论是一轴晶还是二轴晶,具有最大双折率的切面一定平行光轴(t )6. 一轴晶有一个光率体圆切面,二轴晶有两个光率体圆切面(t )7. 一轴晶有两个主折射率n e 、no,二轴晶有三个主折射率n g 、nm、n p(t )8. 二轴晶光轴面一定是与n g n p面一致(t )9. 二轴晶垂直光轴面的任意切面总有一个半径是n m(t )10. 一轴晶最大双折率为︱n e–no︱,二轴晶最大双折率为n g–nm (f )11.12.13. 二轴晶bxa一定垂直bxo(t )二轴晶bxa和、bxo构成的切面也一定是与光轴面一致(t )二轴晶bxa或bxo不可能是nm (t )14. 一轴晶光率体的光轴始终是竖直的(t )15. 二轴晶光率体的n g始终是竖直的(f )16. 一轴晶n e与z轴始终一致,二轴晶ng与z轴始终一致(f )17. 二轴晶三个光率体主轴一定与三个结晶轴一致( f)18. 一轴晶光轴(ne)始终是竖直的,二轴晶光轴面(oap)则始终是竖直的(f )19. 二轴晶斜方晶系n g 、nm、np与x、y、z轴一致( t)20. 二轴晶单斜晶系一定是nm =y( f)单偏光镜下晶体光学性质1(t)2(t)3(f)4(f)5(f)6(t)7(f)8(f)9(t)10(f)11(t)12(t)13(t)14(t)15(t)16(f)17(f)18(f)19(f)20(f)1. 解理缝一般是暗色细缝(t )2. 当解理面与薄片垂直时解理缝最清楚(t )3. 某矿物切面见不到解理缝,说明该矿物一定不发育解理(f )4. 辉石和长石都发育两组解理,薄片中辉石见到解理的机会少,而长石机会多( f)5. 手标本上见到某矿物有颜色,则薄片中一定也有颜色( f)6. 均质体矿物在薄片中一定无多色性(t )7. 非均质体矿物在薄片中一定有多色性(f )8. 薄片中矿物有颜色的切面一定有多色性( f)9. 有多色性矿物的没有多色性的切面一般是光率体圆切面(t )10. 有多色性的一轴晶只有n eno面上有多色性,二轴晶只有n gnp面上有多色性(f )11. 电气石纵切面平行十字丝纵丝时,所见的颜色是no(t )12. 黑云母解理缝平行十字丝纵丝时,所见的颜色是np(t )13. 普通角闪石(010)面上多色性最明显,可以见到n g和np 的颜色(t )14. 普通角闪石(001)面上可以见到两组解理,其锐夹角方向为nm的颜色( t)15. 普通角闪石(100)面上只能见到一组解理,也可以见到nm 的颜色(t )16. 在薄片中某矿物颗粒贝克线在该矿物一侧,则该矿物N一定>1.54(f )17. 矿物突起越高,N越大,突起越小,N越小(f )18. 提升物台时,贝克线向折射率大的物质方向移动( f )19. 所有非均质体切面都具有闪突起(f )20. 所有非均质体椭圆切面都具有闪突起(f )正交偏光镜下晶体光学性质(一)1. 正交偏光间全消光的矿物颗粒一定是均质体(f )四明四暗”现象的颗粒一定是非均质体(t )3. 正交偏光间某矿物所有切面都呈全消光,该矿物一定是均质体(t )4. 非均质体所有切面都可以见“四明四暗”现象( f)5. 干涉色与单偏光镜下颜色的形成原理类似(f )6. 干涉色与光程差是一一对应的,只要干涉色颜色种类一样,则光程差一样(f )7. 灰色和黄色干涉色一定属于Ⅰ级干涉色(f )8. 蓝色和绿色干涉色至少是Ⅱ级或以上干涉色(t )9. 相邻色序对比,紫红对应的光程差一定小于蓝对应的光程差(t )10. 同一级别内,紫红对应的光程差也一定小于蓝对应的光程差( f )11. 同一薄片中,具有不同干涉色的颗粒,一定是不同种矿物(f )12. 同一薄片中,具有相同干涉色的颗粒,一定是同一种矿物(f )13. 每一种非均质体矿物,只有一种干涉色(f )14. 每一种非均质体矿物,只有一种最高干涉色(t )15. 具有最高干涉色的切面一定平行光轴(t )16. 平行光轴的切面,一定具有最高干涉色(f )17. 单偏光下具有闪突起的矿物颗粒,正交偏光下其干涉色一般比较高(t )18. 石英为一轴晶, no =1.544, ne =1.553,标准薄片厚度下,最高干涉色是Ⅰ级紫红(f )19. 方解石为一轴晶,no =1.658, ne =1.486,最高干涉色达到高级白(t )20. 某二轴晶矿物,ng=1.705, nm=1.70, np=1.693, 垂直bxa 切面干涉色是灰色(t )正交偏光镜下晶体光学性质(二)1(t)2(f)3(f)4(t)5(t)6(t)7(f)8(t)9(t)10(f)11(f)12(f)13(t)14(t)15(f)1. 补色法则中,光率体半径同名平行时,结果干涉色一定比矿片原来的高(t )2. 补色法则中,光率体半径异名平行时,结果干涉色一定比矿片原来的低(f )9. 原干涉色为蓝色,加云母试板后,升高位一定变成绿色,降低位一定变成红色(t )10. 某矿物颗粒,加云母试板后,一个变成红,另一个变成绿,原来的干涉色一定是蓝色(f )11. 原干涉色为黄色,加云母试板后,升高位一定变成红色,降低位一定变成绿色( f)12. 某矿物颗粒,加云母试板后,一个变成红,另一个变成绿,原来的干涉色一定是黄色(f )13. 一轴晶矿物平行c轴切面为平行消光(t )14. 单斜晶系矿物普通角闪石nm =b,其平行(100)的切面是平行消光,平行(010)的切面是斜消光,平行(001)的切面是对称消光(t )15. 正光性矿物一定是正延性,负光性矿物一定是负延性(f )锥光镜下晶体光学性质(一)1(f)2(f)3(f)4(t)5(t)6(f)7(f)8(t)9(t)10(f)11(t)12(f)13(f)14(t)15(t)16(f)17(t)1. 正交镜下全消光的矿物切面,在锥光镜下也全消光(f )2. 只有光率体切面为椭圆的矿物颗粒,在锥光镜下才有干涉图(f )3. 一轴晶垂直光轴切面干涉图就是一个黑十字(f )4. 正交镜下最高干涉色越高的矿物,其垂直oa切面干涉图干涉色色圈越多(t )5. 单偏光镜下具有闪突起的矿物,其垂直oa切面干涉图干涉色色圈一般比较多(t )6. 一轴晶垂直oa切面,波向图中切线方向为no,放射线方向为ne(f )7. 一轴晶垂直oa切面,波向图中放射线方向一定为光率体椭圆长半径方向(f )8. 某一轴晶矿物颗粒在锥光下出现一黑十字,且四个象限均为灰色,现插入石膏试板,发现一、三象限变成蓝色,二、四象限变为黄色,该矿物为负光性(t )9. 根据上题,把石膏试板换成云母试板,则第一、三象限干涉色变为黄色(t )10. 具有多圈干涉色色圈的垂直oa干涉图,从中心向外干涉色逐渐升高,加入石膏试板后,干涉色仍然从中心向外逐渐升高(f )11. 具有多圈干涉色色圈的垂直oa干涉图,加入石英楔试板后,发现二、四象限干涉色色圈连续向外移动,该矿物为正光性(t )12. 偏心干涉图一般只见黑十字一条横臂或一条竖臂,均无法判断视域外黑十字中心的位置(f )13. 当视域内见一条横臂,顺时针转物台,其向上移动,说明黑十字中心在视域右侧(f )14. 当视域内见一条竖臂,顺时针转物台,其向左移动,说明黑十字中心在视域下方(t )15. 当视域内见一条竖臂,逆时针转物台,其向左移动,继续逆时针转动物台,当该竖臂转到离开视域后,则下一步将会看到一条横臂从上方进入视域(t )16. 接上题,当看到一条横臂从上方刚进入视域时,插入石膏试板,若视域的颜色由灰色变成蓝色,其光性符号为正(f )17. 具有闪图干涉图的矿物颗粒,去掉锥光系统后,在正交镜下,一般具有比较高的干涉色( t)锥光镜下晶体光学性质(二)1(f)2(f)3(t)4(f)5(t)6(t)7(f)8(f)9(t)10(f)11(t)12(f)13(f)14(t)15(f)16(f)17(f)18(t)19(t)20(f)2. 二轴晶垂直bxa切面干涉图的色圈,也是以黑十字交点为中心的同心园色圈(f )3. 二轴晶垂直bxa切面干涉图中,两个弯曲黑带顶点连线为ngnp面迹线方向(t )4. 二轴晶正光性垂直bxa切面干涉图与负光性垂直bxo切面干涉图一样(f )5. 二轴晶垂直bxa切面干涉图中,两个弯曲黑带顶点凸方连线方向为bxo投影方向(t )6. 二轴晶垂直bxa切面干涉图中,两个弯曲黑带顶点凹方连线方向为bxa投影方向(t )7. 二轴晶垂直bxa切面干涉图中,与两个弯曲黑带顶点连线方向相垂直的方向始终为光轴方向(f )8. 二轴晶垂直bxa切面干涉图中,弯曲黑带在Ⅱ、Ⅳ象限时,加试板后,Ⅰ、Ⅲ象限干涉色变化一致,Ⅱ、Ⅳ象限凸方与凹方干涉色变化也一致(f )色由灰变蓝,其光性符号是负( t)10. 垂直bxa切面干涉图(色圈多),弯曲黑带在Ⅰ、Ⅲ象限,从Ⅱ、Ⅳ象限插入云母试板,两个弯曲黑带凹方各出现一个对称的小黑团,其光性符号是正(f )11. 接上题,若使用石英楔代替云母试板,弯曲黑带顶点之间干涉色圈连续向内移动(t )12. 二轴晶垂直oa切面干涉图与一轴晶垂直oa切面干涉图很类似(f )13. 二轴晶垂直oa切面干涉图相当于垂直bxo切面干涉图的一半(f )15. 二轴晶垂直bxo切面干涉图,也会出现一个粗大黑十字,也叫闪图(f )16. 二轴晶垂直bxo切面干涉图与垂直bxa切面干涉图类似,只是中心出露轴不同(f )17. 二轴晶矿物ng np面干涉图一定为闪图;反过来,具有闪图特点的切面,一定是ng np面(f )18. 二轴晶闪图干涉图,去掉锥光系统后,在正交偏光间具有该矿物最高干涉色(t )19. 二轴晶垂直bxa切面干涉色一定低于垂直bxo切面干涉色(t )20. 二轴晶垂直bxa切面与垂直bxo切面干涉色的相对高低,视光性不同而不同(f )填空题1. ne=1.553,no=1.544,正光性,最大双折率为0.009,最高干涉色为Ⅰ级灰白。
第一章习题1.晶体与非晶体最本质的区别是什么?答:晶体和非晶体均为固体,但它们之间有着本质的区别。
晶体是具有格子构造的固体,即晶体的内部质点在三维空间做周期性重复排列。
而非晶体不具有格子构造。
2晶体具有远程规律和近程规律,非晶体只有近程规律。
2.从格子构造观点出发,说明晶体的基本性质。
答:晶体具有六个宏观的基本性质,这些性质是受其微观世界特点,即格子构造所决定的。
现分别叙述:a.自限性晶体的多面体外形是其格子构造在外形上的直接反映。
晶面、晶棱与角顶分别与格子构造中的面网、行列和结点相对应。
从而导致了晶体在适当的条件下往往自发地形成几何多面体外形的性质。
b.均一性因为晶体是具有格子构造的固体,在同一晶体的各个不同部分,化学成分与晶体结构都是相同的,所以晶体的各个部分的物理性质与化学性质也是相同的。
c.异向性同一晶体中,由于内部质点在不同方向上的排布一般是不同的。
因此,晶体的性质也随方向的不同有所差异。
d.对称性晶体的格子构造本身就是质点周期性重复排列,这本身就是一种对称性;体现在宏观上就是晶体相同的外形和物理性质在不同的方向上能够有规律地重复出现。
e.最小内能性晶体的格子构造使得其内部质点的排布是质点间引力和斥力达到平衡的结果。
无论质点间的距离增大或缩小,都将导致质点的相对势能增加。
因此,在相同的温度条件下,晶体比非晶体的内能要小;相对于气体和液体来说,晶体的内能更小。
f.稳定性内能越小越稳定,晶体的稳定性是最小内能性的必然结果。
第二章习题1.说明层生长模型与阶梯生长模型有什么联系和区别。
4.论述晶面的生长速度与其面网密度之间的关系。
答:根据布拉维法则图示可知,垂直于面网密度小的方向是晶体生长速度快的方向,垂直于面网密度大的方向是晶体生长速度慢的方向。
这样生长速度快的方向的晶面尖灭,生长速度慢的晶面保留,从而导致了实际晶面往往与面网密度大的面网平行的现象。
5.说明布拉维法则与PBC理论有什么联系和区别。
1.①单偏光镜的装置有何特点②如何确定下偏光镜的振动方向③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:①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;②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;③单偏光镜下观察和测定矿物晶体的光学性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。
P34 2.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-P36 4.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。
P36 5.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。
P37 6.①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②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:①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。
第十四章 光的偏振和晶体光学1. 一束自然光以30度角入射到玻璃-空气界面,玻璃的折射率 1.54n =,试计算(1)反射光的偏振度;(2)玻璃-空气界面的布儒斯特角;(3)以布儒斯特角入射时透射光的偏振度。
解:光由玻璃到空气,354.50sin 1sin ,30,1,54.11212121=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-====θθθn n n n o①()()()()06305.0tan 1tan ,3528.0sin 1sin 212212-=+-==+--=θθθθθθθθp s r r002222min max min max 8.93=+-=+-=ps ps r r r r I I I I P ②oB n n 3354.11tan tan1121=⎪⎭⎫ ⎝⎛==--θ ③()()4067.0sin 1sin ,0,5790212021=+--===-==θθθθθθθθs p B B r r 时,0298364.018364.011,8364.01=+-===-=P T r T p s s注:若221122,,cos cos p p s s t T t T n n ηηθθη===)(cos ,21222220min 0max θθ-=+-===ps s ps p s p T T t t t t P I T I I T I 或故 2. 自然光以布儒斯特角入射到由10片玻璃片叠成的玻片堆上,试计算透射光的偏振度。
解:每片玻璃两次反射,故10片玻璃透射率()2022010.83640.028s s T r =-==而1p T =,令m m I I in axτ=,则m m m m I I 110.026890.94761I I 10.02689ax in ax in p ττ---====+++3. 选用折射率为2.38的硫化锌和折射率为1.38的氟化镁作镀膜材料,制作用于氟氖激光(632.8nm λ=)的偏振分光镜。
晶体光学思考题1、观察二轴晶矿物多色性的明显程度应选择哪种切面?为什么?2、什么是闪突起?在你实习过的透明矿物中那些矿物具有闪突起现象?3、简述矿物系统鉴定的步骤、切面选择及主要的观察内容。
4、根据下表所列内容对比均质体光率体、一轴晶光率体和二轴晶光率体的特征。
类别均质体光率体一轴晶光率体二轴晶光率体特征形态特征最大双折率主折射率光性判别光轴数目5.画图并说明二轴晶垂直Bxa切面干涉图的图像特点6.电气石为一轴晶负光性。
试问:在平行电气石c轴的切面上,何为快光?在斜交电气石c轴的切面上,何为快光?7.在正交偏光系统下,放置一块非均质矿物切片,旋转载物台,将出现干涉色或消光。
现移去下偏光镜,让自然光直接射入该矿物切片。
试问:旋转载物台,能否同样地观察到干涉色或消光?为什么?8.已知石英中光波平行c 轴方向振动的折射率为1. 553, 垂直c 轴方向振动的折射率为1. 554, 求该矿物的光符正负, 最大双折率及垂直光轴切面上的双折率。
9. 已知方解石的No = 1. 658, Ne = 1. 486, 求:( 1 ) 轴性、光性符号;( 2 ) ⊥光轴及/ /光轴切面的突起等级;( 3 ) 在哪个切面闪突起最显著。
10. 蓝刚玉Ne = 1. 762 为浅绿色, No = 1. 770 为深蓝色, 求:( 1 ) 突起等级;( 2 ) 下降载物台时贝克线是向树胶移动还是向刚玉移动;( 3 ) 最大双折射率;( 4 ) 轴性、光性符号。
11. 单偏光镜下能够观察矿物的哪些光学特征?12. 已知角闪石两组解理的交角为56°和124 °, 为什么在薄片中测出的解理夹角可大于或小于上述角度? 应选择什么方向的切面, 才能测得真实的解理夹角?13. 何谓多色性、吸收性? 什么方向的矿物切面的多色性最明显?14. 贝克线移动规律是什么? 如何利用贝克线的移动规律来判断矿物折射率的相对大小?15. 在薄片中矿物突起高低取决于什么因素? 如何确定正突起和负突起?16. 已知薄片厚度d = 0. 03mm, R = 650nm, 分别用“计算”和“查色谱表”的方法求最大双折射率。
晶体学基础部分复习思考题一、比较下列基本概念的含义晶体与非晶体;空间点阵与品体结构;扭折与割阶;组元与相;凝固与结晶;固溶体与中间和;间隙固溶体与间隙相;肖脱基(Schottky)空位与弗兰克(Frenkel)空位——晶体屮的原子迁移到晶体表面或内表面的正常结点位置上,而使晶体内部留下空位,称为肖脱基(Schottky)空位;原子挤入点阵的间隙位置,而在晶体屮同时形成数口相等的空位和间隙原子,则称为弗兰克(Frenkel)空位。
全位错与分位错一一柏氏矢量等于点阵矢量的位错称为全位错;不等于点阵矢量的位错称为不全位错,小于点阵矢量的部分位错或分位错。
相与相变——相是合金中具有同一聚集状态、同一晶体结构和性质,并以界面相互隔开的均匀组成部分;从一种相到另一种相的转变叫相变。
有序化与有序固溶体一一对于某些合金,当其成分接近一定原子比时,较高温度时为短程有序,缓冷到某一温度以下,会转变为完全有序状态称为有序固溶体,这一转变过程称为固溶体的有序化。
二、填空题1.常见的三种晶体结构分是()、()和()o其中,()不属于14种布拉菲点阵中的一种。
2.七大晶系分别是()、()、()、()、()、()、和()。
3.对于刃型位错线,其柏氏矢量()于位错线,其滑移运动方向()于柏氏矢量,其攀移运动方向()于柏氏矢量;对于螺旋位错线,其柏氏矢量()于位错线,其滑移运动方向()于柏氏矢量,其交滑移运动方向()于柏氏矢量。
4.面心立方晶体(A1型结构)屮的两种典型不全位错分别是()不全位错和()不全位错,它们的柏氏矢量分别为()和()。
其中,()不全位错也被称为固定位错,只能攀移,不能滑移。
5.如果晶体屮不同的原子面用A、B、C、D等字母來表示,面心立方晶体中密排面的堆垛方式为(),密排六方晶体中密排面的堆垛方式为()。
常见金属晶体结构特性常见金属晶体结构的柏氏矢量三、简答题(本题共17分)1.简述柏氏矢量的物理意义。
2.为什么说点缺陷为热力学平衡缺陷,位错是热力学不平衡的缺陷?3.点缺陷对材料行为的影响。
晶体光学复习题答案一、单选题1. 晶体光学中,下列哪种晶体的光轴只有一个?A. 单轴晶体B. 双轴晶体C. 立方晶体D. 异轴晶体答案:A2. 光在单轴晶体中的传播速度,下列哪个描述是正确的?A. 沿光轴传播速度最快B. 垂直于光轴传播速度最快C. 沿光轴传播速度最慢D. 垂直于光轴传播速度最慢答案:A3. 在双轴晶体中,光的传播速度与光轴的关系是?A. 沿三个主轴传播速度相同B. 沿三个主轴传播速度不同C. 沿两个主轴传播速度相同D. 沿两个主轴传播速度不同答案:B4. 晶体光学中,光的双折射现象是由于?A. 晶体内部结构的对称性B. 晶体内部结构的非对称性C. 晶体外部环境的影响D. 晶体的光学性质答案:B5. 晶体光学中,下列哪种晶体的光轴有两个?A. 单轴晶体B. 双轴晶体C. 立方晶体D. 异轴晶体答案:B二、多选题1. 晶体光学中,晶体的光学性质包括哪些?A. 折射率B. 双折射C. 光轴D. 色散答案:A, B, C, D2. 晶体光学中,下列哪些因素会影响晶体的光学性质?A. 晶体的化学成分B. 晶体的晶体结构C. 晶体的外部环境D. 晶体的温度答案:A, B, C, D三、判断题1. 晶体光学中的光轴是晶体内部的一个虚拟轴,它与晶体的物理性质无关。
答案:错误2. 双轴晶体的三个主轴中,有两个主轴的折射率是相同的。
答案:正确3. 晶体光学中的色散现象是指光在晶体中的传播速度随波长的变化而变化。
答案:正确4. 晶体光学中的双折射现象只发生在非均质性晶体中。
答案:错误四、简答题1. 简述晶体光学中光的双折射现象及其产生的原因。
答案:晶体光学中的光的双折射现象是指当光入射到非均质性晶体时,会分解成两个偏振方向不同的光束,这两个光束在晶体中的传播速度不同,从而产生不同的折射率。
这种现象产生的原因是晶体内部结构的非对称性,导致光在晶体中的传播受到不同方向上的折射率的影响。
2. 描述晶体光学中光轴的定义及其在晶体光学研究中的作用。
晶体光学部分复习思考题部分Ch.1 晶体光学基础1、折射率的含义?一种物质有多少个N值?2、自然光与偏振光的区别和联系是什么?3、光波在晶体、非晶体中传播时的不同及内在原因是什么?4、光率体的含义是什么?5、各晶系光率体的特征、要素是什么?6、光性正负的含义、表达方法是什么?7、光性方位与晶系、晶轴的关系是什么?8、色散的含义?Ch.2 偏光显微镜1、显微镜的关键部件是什么?作用如何?2、镜头所标参数有那些?含义如何?3、显微镜调节使用的步骤是什么?4、为什么要如此校正中心?5、为什么要测视域直径?6、偏光镜如何校正,为什么要校正。
Ch.3单偏光镜下晶体的光学性质1、矿物切面形状与整体形态的关系是什么?如何进行整体形态恢复?为什么要研究矿物的形态?2、矿物学上解理级别的划分标志与簿片中有什么异同?解理可见性与什么有关?3、颜色、多色性和吸收性的含义及相互关系是什么?如何表示多色性、吸收性、选什么切面测定之?4、簿片中矿物边缘、贝克线、粗面及突起的特征、含义、成因如何?如何区分突起高低和正负?Ch.4 正交偏光镜下晶体光学性质1、你在正交偏光镜下观察所给簿片后,看到了那些光学现象?想过那些问题?2、正交偏光镜装置的特点及作用是什么?消光及全消光的原因是什么?3、何为干涉?干涉应具备那些条件?在正交偏光镜间是怎样实现的?4、单色光干涉的结果、原理是什么?干涉后视域的黑暗(消色)与消光有何不同?5、干涉色是怎样产生的?前四个级序的干涉色有何特征及区别?6、何为补色法则?用各种补色器如何判断干涉色升降?7、在正交偏光镜下可以确定那些光学性质?如何测定?8、干涉色色谱表的制作及用途是什么?如何测定最大双折射率和簿片厚度?Ch.5 锥光镜下晶体的光学性质1、锥光镜装置与正交光镜装置有何异同?为什么?加入聚光镜的作用和换用高倍物镜的作用是什么?用高倍物镜时应注意什么问题?2、什么是干涉图?在锥光镜下是怎样实现的?3、一轴晶矿物垂直光轴切面的干涉图有那些特点,用波向图如何解释?4、一轴晶干涉图中的黑十字交点代表什么?该交点位于十字丝中心、偏离中心或不在视域中说明什么问题?用这三种图如何确定一轴晶的光性符号?5、二轴晶矿物垂直Bxa切面的干涉图有那些特点?该图有何用途?试用波向图予以解释?如何确定轴性和光性?7、二轴晶矿物垂直Bxa切面的干涉图与垂直Bxo切面的干涉图、垂直一个光轴切面的干涉图在成因、图像特点方面有何异同?8、测定2V角大小的方法有那些?用出角法怎样测2V角(具体步骤)?Ch.6 透明矿物的系统鉴定1、什么是系统鉴定?为什么要进行系统鉴定?2、透明矿物系统鉴定的内容有那些?3、系统鉴定时,为什么要选择定向切面?4、选择各种定向切面的依据是什么?5、透明矿物系统鉴定的程序是什么?6、系统鉴定中,你认为应注意那些问题?。
晶体光学与光性矿物学复习思考题《晶体光学与光性矿物学》复习思考题第一章晶体光学基础1.光波在均质体和非均质体中的传播特点有何不同?为什么?2.光波在非均质体中传播时,其传播速度及相应折射率值是取决于光波的传播方向?还是取决于光波的振动方向?3.光轴、一轴晶、二轴晶的概念?4.光率体的概念?一轴晶光率体、二轴晶光率体的形态特点?5.一轴晶光率体平行光轴的椭圆切面、垂直光轴的圆切面各有多少个?6.一轴晶光率体的光性正负是如何定义的?7.分别画出一轴晶正光性、负光性光率体的三种(垂直OA、平行OA、斜交OA)主要切面,指出各切面的双折射率,并注明每一个切面的光率体半径名称。
8.二轴晶光率体的光性正负是如何定义的?9.二轴晶光率体的主要光学要素有哪些?10.什么是光轴角(2V)、光轴面(AP)、光学法线?11.分别画出二轴晶正光性、负光性光率体垂直Bxa切面、垂直Bxo切面、垂直OA切面、平行AP切面、垂直AP的斜交OA切面,指出各切面的双折射率,并在各切面上标出光率体要素。
12.什么是光性方位?矿物的光性方位与所属晶系之间有何关系?指出中级晶族、斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系矿物的光性方位。
第三章单偏光显微镜下的晶体光学性质1.正交偏光镜下可观察测定透明矿物的哪些光学性质?2.什么叫矿物的边缘、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,而有的矿物(如石英)轮廓看不清楚、表明较为光滑?3.什么叫贝克线?贝克线的移动规律是什么?4.什么叫突起?薄片中矿物的突起高低取决于什么因素?为什么在偏光显微镜下同一薄片中的不同矿物颗粒给人一种突起高低不同的感觉?5.如何规定突起的正负?在薄片中怎样确定正突起和负突起?6.举例说明矿物突起划分为哪6个等级?7.什么是闪突起?哪些矿物具闪突起?具有闪突起的晶体是否无论在任何切面都能见到闪突起?什么样的切面闪突起最明显?8.解理纹的可见度与哪些因素有关?9.辉石和斜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纹很清楚?而斜长石的解理纹却难见到?10.角闪石具有两组完全解理,夹角为56°;在岩石薄片中,为什么有的切面上见到两个方向解理纹,有的切面只见到一个方向解理纹,而有的切面上见不到解理纹呢?测量解理夹角应在什么切面上进行?11.含黑云母的薄片中,为什么有的黑云母切面上看不见解理缝,而且多色性不明显?见到大部分黑云母颗粒不具解理纹;能说这种黑云母不具解理吗?为什么?12.什么叫矿物的颜色?矿物的颜色与哪些因素有关?13.什么是多色性?多色性明显程度与哪些因素有关?14.什么是吸收性和吸收性公式?15.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?16.如何利用黑云母确定下偏光振动方向?第四章正交偏光显微镜间的晶体光学性质1.正交偏光镜下可观察测定透明矿物的哪些光学性质?2.什么叫消光?什么叫消光位?3.什么叫全消光?四次消光?哪些类型的切面可以呈全消光?四次消光?4.什么叫干涉色?干涉色与颜色的区别?5.Ⅰ~Ⅲ级干涉色色序?Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级干涉色的特点?6.写出云母试板、石膏试板的光程差、干涉色及光率体椭圆半径的方位和名称。
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3.①光波在均质体和非均质体中的传播特点有何不同?②为什么?参考答案:①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;②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。
4.①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?②为什么?参考答案:①取决于光波的振动方向P6;②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、OA)P5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。
P12B 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P7 2个1个3个P9 当Ne>No时为正光性;当Ne<No时为负光性。
P8二轴晶光率体三轴不等椭球体P10 3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?(1)∥AP (2)⊥AP的斜交切面(3)⊥OA(一轴晶)(4)⊥OA (二轴晶)(5)⊥Bxa(6)∥OA(一轴晶)(7)斜角OA(一轴晶)(1)∥AP △N=Ng-Np (2)⊥AP的斜交切面△N=Ng’-Nm △N=Nm-Np’(3)⊥OA(一轴晶)△N=0(4)⊥OA(二轴晶)△N=0 (5)⊥Bxa△N=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(1)9.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-Np10.①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?②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:①光波进入矿片后不改变原来的振动方向。
P33;②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。
P3311.①何谓光性方位?②单斜晶系矿物的光性方位有何特点?③举例说明之。
参考答案:①光率体主轴与警惕结晶轴之间的关系称光性方位。
P15②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。
P16③举例:透闪石Nm=Y轴,Ng∧Z=15°P1612.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,Ng∧Z=30°,β=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1.①单偏光镜的装置有何特点?②如何确定下偏光镜的振动方向?③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:①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;②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;③单偏光镜下观察和测定矿物晶体的光学性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。
P376.①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?②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:①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;②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。
P367.①什么是矿物的颜色?②矿物的颜色与那些因素有关?③任何有色矿物在单偏光镜下都有颜色吗?参考答案:①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;②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;③不一定。
8.①什么叫多色性?②多色性明显程度的划分及其影响因素如何?③为何有的矿物有颜色,而又的矿物无颜色?④是否有色矿物都具有多色性?为什么?参考答案:①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;②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;③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;④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-P399.①何谓吸收性?②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:①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;②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 P4011.①矿物的多色性在什么方向切面上最明显?②为什么?③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:①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;②因为此切面的双折射率最大,颜色变化最明显。
P40;③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。