晶体光学课后习题答案85710.docx
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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。
晶体光学答案蚇名词解释蒅1自然光与偏光:自然光指直接由光源发出的光,光波振动方向在垂直于光波传播方向的平面内,作任何方向等振幅的振动。
自然光经过反射、折射、双折射或选择性吸收等作用后,可以转变为只在一个方向上振动的光波,称为偏振光或偏光。
膃2反射与折射:反射:当光波从一种介质传播到另一种介质时,在两种介质的分界面上会发生程度不公的反射。
折射:当入射光波进入透明物后,其传播的方向和速度都发生改变的现象称为折射。
聿3折射定律与折射率:入射角i的正弦与折射角r的正弦的比值,对于一定的介质是一个常数,以符号“N”表示这一常数,即sin i/sin r=N,此即为折射定律。
光在空气中的速度与在介质中的速度之比称为折射率。
螆4光的全反射与全反射临界角:光从光密介质射向光疏介质,当入射角大于某一角度时,光在分界面上全部反射回原来介质的现象叫做全反射。
使折射角r=90度的入射角称为全反射临界角。
袄5光性均质体与光性非均质体:光性均质体:指光学性质各方向相同的晶体。
包括等轴晶系的矿物和非晶质物质。
光性非均质体:光性非均质体的光学性质因方向不同而改变(各向异性)。
包括中级晶族(一轴晶)和低级晶族(二轴晶)的矿物。
虿6双折射与双折射率:双折射是指两种不同方向偏光的速度不等,导致折射率不等。
双折射率:两种偏光折射率的差值,简称双折率。
肀7光率体:是表示光波在晶体中传播时,光波的振动方向与相应折射率值之间关系的一种光性指示体。
膈8常光与非常光:光在一轴晶中发生双折射,一束偏光的传播速度不随入射方向的改变而改变,即它的折射率为常数,这束偏光称为常光,以No表示。
另一束偏光的传播速度随入射方向的改变而改变,即它的折射率为变数,这一束偏光称为非常光,以Ne‘表示。
莄9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。
莀10主轴面:一轴晶平行光轴面的切面为主轴面。
P9两轴晶中包含两个主轴的面称主轴面。
第一章7. 光率体趋近于圆球体,即均质体光率体8. (1)当Nm趋近于Np时,光率体趋近于一轴晶正光性光率体,;当Nm趋近于Ng时,光率体趋近于一轴晶负光性光率体;(2)分别为一轴晶正、负光性10. 参考课本表1-3(旧版教材表1-4-1)中对铜铀云母的色散特征进行分析。
11. 理解课本中的折射率色散曲线图。
12. 无正负之分,中性14. 短半径=Ne’,长半径=No15 (1)单斜晶系;(2)(--);(4)椭圆,长短半径分别为Ng、Np,解理纹与Ng夹角30度;(5)//(010);(6)0.010;(7)(001)面光率体椭圆半径为Nm、Np’,发育两组解理纹,夹角< 56度,两组解理锐角等分线//Np’,钝角等分线//Nm;(100)面光率体椭圆半径为Nm、Ng’,发育一组解理纹,//Ng’16. (1)斜方晶系;(2)a//Nm,b//Np,c//Ng;(3)1.660;(4)(+);(5)(100);(6)0.022;(7)(010),0.00117. 一轴(+)。
其实二轴晶有可能有三个这种类型的切面,但题目所说的是“任意三个切面”,可能是要考查“一轴晶任何一个切面上都有No”的知识点。
第三章12. 不能看见闪突起。
因为No和Ne方向上的折射率都远远超过了正极高突起,肉眼感觉不到突起高低的差异。
13. 不能看见闪突起。
因为铁黑云母的颜色较深,掩盖了突起程度的变化。
15. 因为辉石的折射率与树胶的差值较大,而斜长石与树胶折射率差值很小。
16. 薄片下矿物解理纹的能见度取决于矿物的解理性质、切面方向和矿物与树胶折射率的差值。
这里的角闪石解理纹能见度主要取决于切面的方位与角闪石解理纹可见临界角(25-35度)。
可参考角闪石光性方位图和第四章第九节:矿物的消光类型及消光角的测定,其中有关于角闪石不同类型切面的消光类型和解理发育程度。
测解理夹角应选垂直c轴的切面。
17. 不能。
因为解理纹的能见度还与切面的方向有关,如果片状的黑云母在岩石中定向排列,而切面又正好平行于黑云母的解理面((001)面),则可能出现大多数切面都看不见解理纹的情况。
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。
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。
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。
晶体光学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.方解石和白云石在显微镜下均具有菱面体完全解理(薄片中常见两组交叉解理缝)。
参考答案:正确2.方解石和白云石在显微镜下均具有一级灰干涉色。
参考答案:错误3.黑云母颜色最深时,其解理纹的方向代表下偏光镜的振动方向。
参考答案:正确4.关于多色性与吸收性描述错误的是:()参考答案:非均质体任何切面均具有多色性和吸收性_二轴晶的多色性与吸收性总是比一轴晶的更明显_垂直Bxa切面的多色性总是比垂直Bxo切面上的多色性明显5.已知硅灰石Ng-Np=0.017,Ng-Nm=0.002,薄片厚度为0.03mm,请问硅灰石的轴性光性是()参考答案:二轴负晶6.已知硅灰石Ng-Np=0.017,Ng-Nm=0.002,薄片厚度为0.03mm,请问硅灰石⊥Bxo切面在正交偏光镜下的干涉色()参考答案:Ⅰ级橙7.矿物手标本中的颜色和显微镜下的颜色是一致的。
参考答案:错误8.显微镜关闭电源之前,应先将灯泡亮度调至最低。
参考答案:正确9.非均质体矿物的任意切面均可见多色性和吸收性。
参考答案:错误10.对于石英和方解石等一轴晶矿物正确的表述是:()参考答案:光线沿Ne方向正入射时不发生双折射_未受应力作用的三方晶系矿物属于一轴晶11.一轴晶正光性光率体,其最小折射率是()参考答案:No12.方解石和白云石在显微镜下均沿解理方向对称消光。
参考答案:正确13.石英在显微镜下表面洁净,正长石常因表面风化而显浑浊。
参考答案:正确14.紫苏辉石在显微镜下具正低突起。
参考答案:错误15.二轴晶矿物平行光轴的切面多色性和吸收性最明显。
参考答案:错误16.普通角闪石的光性方位如图所示,在(100)方向的切面是()消光类型。
【图片】参考答案:平行##%_YZPRLFH_%##平行消光17.石英最高干涉色为一级灰白,在此干涉色最亮位置,加入石膏试板,同名半径平行,看到的干涉色是()参考答案:Ⅱ级蓝18.非均质体矿物垂直光轴的切面无多色性和吸收性。
物理光学作业参考答案[15-1] 一束自然光以ο30角入射到玻璃-空气界面,玻璃的折射率54.1=n ,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:(1)入射自然光可以分解为振动方向互相垂直的s 波和p 波,它们强度相等,设以0I 表示。
已知:ο301=θ,所以折射角为:οο35.50)30sin 54.1(sin )sin (sin 1112=⨯==--θθn根据菲涅耳公式,s 波的反射比为: 12.0)35.5030sin()35.5030sin()sin()sin(222121=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=οοοοθθθθρs 4 因此,反射波中s 波的强度:00)(124.0I I I s R s ==ρ 而p 波的反射比为:004.0881.5371.0)()(222121=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=θθθθρtg tg p 因此,反射波中p 波的强度:00)(004.0I I I p R p ==ρ于是反射光的偏振度:%94%8.93004.0124.0004.0124.00000≈=+-=I I I I P (2)玻璃-空气界面的布儒斯特角:ο3354.11111121====---tg n tg n n tg B θ (3)对于以布儒斯特角入射时的透射光,s 波的透射系数为:4067.133cos 57sin 2cos sin 2)sin(cos sin 2122112===+=οοθθθθθθs t 式中,ο331==B θθ,而οο57902=-=B θθ所以,s 波的透射强度为:002021122)(834.04067.133cos 54.157cos 0.1)cos cos (I I I t n n I s T s =⨯==οοθθ 而p 波的透射系数为:5398.1)5733cos(4067.1)cos()cos()sin(cos sin 221212112=-=-=-+=οοθθθθθθθθs p t t所以,p 波的透射强度为:002021122)(9998.05398.133cos 54.157cos 0.1)cos cos (I I I t n n I p T p =⨯==οοθθ 所以,透射光的偏振度:%9834.09998.0834.09998.00000=+-=I I I I P [15-3]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,制作用于氦氖激光()8.632nm =λ的偏振分光镜。
晶体光学试题判断题1、要测定矿物的轴性和光性符号,应该选择在正交偏光下干涉色最高的切面。
2、在同一岩石薄片中,同种矿物不同方向的切面上,其干涉色不同。
3、对于一轴晶矿物来说,其延性和光性总是一致的。
4、两非均质体矿片在正交镜间的45°位重迭,当异名半径平行时,因总光程差为零而使矿片变黑暗的现象,称为消色。
5、贝克线的移动规律是下降物台,贝克线总是向折射率大的物质移动。
6、二轴晶光率体,当Np>Nm>Ng时,为负光性。
7、矿物的多色性在垂直光轴的切面上最不明显。
8、一轴晶光率体的旋转轴永远是Ne轴。
9、某矿物的最高干涉色为Ⅱ级紫红,因此该矿物的某些切面可能出现Ⅰ级紫红。
10、一轴晶平行光轴切面的干涉图与二轴晶平行光轴面切面的干涉图特点完全一样,在轴性明确的情况下也不能用作光性正负的测定。
11、两非均质矿片在正交镜间的45°位置重叠,当异名半径平行时,总光程差等于两矿片光程差之差。
12、在单偏光镜下,黑云母颜色最深时的解理缝方向可以代表下偏光的振动方向。
13、同一岩石薄片中,同一种矿物的干涉色相同,不同种矿物的干涉色不同。
14、某矿物的干涉色为二级绿,在45°位加云母试板,如同名半径平行,干涉色升高为二级蓝,如异名半径平行,干涉色降低为二级黄。
15、角闪石的多色性只有在垂直Bxa的切面上观察才最明显。
16、当非均质体矿片上的光率体椭圆半径与上、下偏光的振动方向平行时,矿片就会变黑而消色。
17、在岩石薄片中透明矿物所呈现的颜色是矿片对白光中各单色光波折射和散射的结果。
18、矿片干涉色的高低取决于矿物性质和矿片厚度,在标准厚度下则受切面双折射率的影响。
19、二轴晶垂直光轴切面的干涉图用途有:确定轴性、光性、切面方向和估计折射率的大小。
20、矿片糙面的明显程度是受矿物软硬和矿片表面光滑程度的影响。
21、在一轴晶平行光轴切面的干涉图中,从中心到边缘干涉色逐渐升高的方向就是Ne的方向。
第一章1.当入射光波射入一轴晶矿物时,发生双折射和偏光化,分解为两种振动方向相互垂直且传播速度不等的偏光,其中一种偏光无论入射光方向如何改变,其振动方向总是垂直于c轴的,相应折射率No 也始终保持不变。
所以一轴晶光率体所有椭圆切面上都有No。
不是。
(1)垂直光轴(OA)的切面(2)垂直锐角等分线(Bxa)的切面(3)垂直钝角等分线(Bxo)的切面2.一轴晶:Ne>No,光性符号为正;Ne<No,光性符号为负二轴晶:确定Bxa方向是Ng轴还是Np轴,若Bxa=Ng(Bxo=Np),则光性符号为正;若bxa=Np(Bxo=Ng),则光性符号为负。
3.二轴晶两光轴相交的锐角称为光轴角以符号“2V”表示。
公式为tan2α=4.P15图1-14,P16图1-15(1)垂直光轴切面:双折射率为零(2)平行光轴切面:一轴正晶最大双折射率为Ne-No,一轴负晶最大双折射率为No-Ne (3)斜交光轴切面:一轴正晶Ne>Ne'>No,一轴负晶Ne<Ne'<No。
5.P22图1-21(1)垂直光轴(OA)的切面:双折射率为零(2)平行光轴面(OAP)的切面:最大双折射率Ng-Np (3)垂直锐角等分线(Bxa)的切面:二轴正晶Nm-Np,二轴负晶Ng-Nm(4)垂直钝角等分线(Bxo)的切面:二轴正晶Ng-Nm,二轴负晶Nm-Np6.均不能。
光率体是表示在晶体中传播的光波振动方向与晶体对该光波的折射率之间关系的立体几何图形。
光性正负取决于Ne与No的相对大小,当Ne>No时为正光性,Ne<No时为负光性。
无论正光性还是负光性其光率体直立旋转轴必定是Ne,水平旋转轴是No,放倒不能改变其光性正负。
7.由旋转椭球体逐渐变为圆球体。
8.光率体形状由三轴椭球体逐渐变为旋转椭球体。
Nm=Np时为一轴晶,光性符号为(+)Nm=Ng时为一轴晶,光性符号为(—)9.中级晶族:三方晶系、四方晶系、六方晶系中,无论光性符号正、负,Ne轴总是与晶体的高次对称轴L3、L4、L6一致(或说平行)。
1、为什么一轴晶光率体所有椭圆切面上都有No?二轴晶光率体任意切面上是否都有Nm?在哪些切面上才有Nm? (P15)答:一轴晶光率体是以Ne轴为旋转轴的旋转椭球体,所有斜交光轴的切面都与圆切面相交,因此,所有斜交光轴的椭圆切面的长、短半径中必有一个是主轴No。
否。
(1)垂直光轴0A切面(2)垂直锐角等分线Bxa切面(3)垂直钝角等分线Bxo切面(4)垂直光轴面NgNp的斜交切面2、怎样定义一轴晶光率体的光性符号?(P14)怎样定义二轴晶光率体的光性符号?(P20)答:一轴晶光率体只要比较出Ne\ No的相对大小即可确定11!矿物的光性符号。
因为一轴正品Ne>Ne r>No, 一轴负品NeVNeVNo,即只要确定出No<Ne\则矿物光性符号为正,No>Ne,则矿物光性符号为负。
二轴晶光率体必须确定Bxa方向是Ng轴还是Np轴:若Bxa=Ng (Bxo=Np),则光性符号为正;若Bxa=Np (Bxo=Ng),则光性符号为负。
3、什么叫光轴角(2V),写出光轴角公式。
(P19)答:两光轴相交的锐角称为光轴角。
光轴角公式:tan2a=Ng2 (Nm+Np) (Nm-Np) /Np2 (Ng+Nm) (Ng-Nm)此式分子中的Ng2 大于分母中的Np2,但分子中的(Nm+Np)小于分母中的(Ng+Nm),可以近似认为Ng2 (Nm+Np)/Np2 (Ng+Nm) =1, 这样可简化为:tan2a= (Nm-Np) / (Ng-Nm)«4、画出一轴晶正光性光率体和一轴晶负光性光率体垂直OA、平行OA、斜交OA切面的形态,指出各切面的双折射率。
(详见P15)5、画出二轴晶光率体垂直OA、垂直Bxa、垂直Bxo、平行OAP切面的形态,指出各切面的双折射率,并在二轴负晶平行OAP切面上标出全部光率体要素。
(见P22)6、一轴晶正光性光率体放倒了是否能成为负光性光率体?反之,一轴负光性光率体竖直了是否能成为正光性光率体?为什么?不能。
一轴晶光率体的光轴与结晶轴c轴方向一致,正、负光率体的倒放的同时改变了其光轴方向,所以错误。
7、当Ne趋近于No时,光率体有什么变化?答:最大双折率越来越小,趋近于均质体的光率体,即趋近于圆球体。
8、当Nm趋近于Np或Nm趋近于Ng时,光率体有什么变化?当Nm=Np或Nm=Ng时,分别是几轴晶、什么光性符号?答:当Nm趋近于Np或Nm趋近于Ng时,光率体趋近于二轴椭球体。
当Nm=Np时是一轴晶,正光性。
当Nm=Ng时是一轴晶,负光性。
9、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。
(P24)答:中级晶族(一轴晶)矿物的光率体形态是旋转椭球体,其旋转轴是晶体的对称轴;斜方晶系矿物的光性方位是光率体的三个主轴(Ng、Nm、Np)与三个结晶轴(a、b、c)分别一致;单斜晶系矿物的光性方位是光率体三个主轴中有一个主轴与b轴一致(或平行),其余两主轴在ac平面内分别与a、c轴斜交;三斜晶系矿物的光性方位是光率体的三个主轴与结晶轴均斜交,斜交的方向和角度则因矿物种属不同而异。
11、什么是折射率色散、双折射率色散、光率体色散?(P26)答:透明矿物的折射率随入射光波的不同而发生改变的现象称为折射率色散;非均质体矿物斜交OA切面的双折射率一般随入射光波波长的改变而改变的现象称为双折射率色散;由于非均质体的折射率色散强度随方向不同而不同,则随着入射光波长的改变,其光率体的大小、形态发生改变的现象称为光率体色散。
12、二轴晶正光性光率体,当2V增大到90。
时,光性符号有什么变化?(P20)答:若两光轴所夹的角恰好等于90。
,则光率体的光性符号不分正负,也称为中性光率体。
13、二轴晶光率体,当2V减少到0。
时,光率体有何变化?答:此时Nm=Np,光率体变为一轴晶光率体。
15. (1)单斜(2)负(4)长轴Ng,短轴Nm (6) 1.701-1.69117•—轴品,正光性。
三组切面均有一相同值且其他两值均大于这一相同值。
1、透射偏光显微镜与生物显微镜和反射偏光显微镜的主要区别是什么(P31)?(1)它与普通生物显微镜的区别:它有两个偏光镜,一个位于物台的下面,称下偏光镜,又称起偏镜; 另一个位于物镜上方,称上偏光镜,又称分析镜或检偏镜。
(2)它与反射偏光镜的区别:它是在透射光下观察,而反射偏光镜是在反射光下观察。
2、将岩石薄片放置在物台上进行晶体光学鉴定时,为什么要盖玻片朝上?(P38)薄片的盖玻片必须朝上,否则移动薄片时会损伤盖玻片,且使用高倍物镜时不能准焦。
3、试述偏光显微镜校正中心的步骤。
(P39)(1)准焦后,在薄片中选一质点a位于视域中心(即目镜十字丝交点处)。
(2)固定薄片,旋转物台,若物镜中轴与镜筒中轴、物台旋转轴不重合,则质点a围绕某一中心做圆周运动,其圆心o点为物台旋转轴出露点。
(3)旋转物台180度,使质点a由十字丝交点移至X处.(4)同吋调整物台上的两个中心校正螺丝,使质点由a,处移至曲线段的中点(即偏心圆的圆心o点)处.(5)移动薄片,使质点a移至十字丝交点.旋转物台检查,如果质点a不动,则中心己校好;若仍有偏心,则重复上述步骤,直至完全校正好为止.(6)如果屮心偏差很大,转动物台,质点a由十字丝交点转出视域Z外,此时来回转动物台,根据质点a运动的圆弧轨迹判断偏心圆圆心o点所在方向.同时调整物台的两个屮心校正螺丝,使视域内所有质点向偏心圆圆心相反方向移动.并不吋旋转物台判断偏心圆圆心是否进入视域.若偏心圆圆心已在视域内, 再按前述步骤校正.4、怎样利用黑云母确定下偏光振动方向?怎样确定上偏光振动方向?(P39)下:使用屮倍物镜准焦后,在矿片屮找一个长条形具有互相平行解理纹的黑云母置于视域屮心.转动物台, 使黑云母的颜色变得最深。
此时,黑云母解理纹方向代表下偏光振动方向(因为光波沿黑云母解理纹方向振动吋,吸收最强,颜色最黑)。
上:检查上、下偏光镜是否垂直来确定上偏光振动方向!做法为使用屮倍物镜,去掉薄片,调节照明使视域最亮,推入上偏光镜,如果视域完全黑暗,证明上、I、偏光振动方向垂直。
5、在偏光显微镜校正中心时,扭动物镜或物台校正螺丝时,为什么只能让质点由/移至偏心圆圆心o 点,而不是移至十字丝交点?因为中心只有一个偏心圆半径的偏差,移至中点后,每旋转180「度。
就可能与原中心重合第三章1、单偏光镜下观察晶体的哪些光学性质?与矿物对透射光波有关的光学性质,如颜色、多色性、吸收性等。
与矿物折射率有关的光学性质,如突起、糙面、边缘、贝克线、色散效应等。
2、为什么镜下能看到晶体的轮廓?为什么有的矿物(如橄榄石)边缘明显,有的矿物(如石英)轮廓看不清楚?(P47)(1)矿物的边缘圈闭了矿物的范围,使矿物切面的轮廓在显微镜下显示出来。
(2)薄片中矿物边缘的明显程度取决于矿物折射率与树胶折射率的差值。
差值越大,边缘越粗黑,形态越明显;差值越小,边缘越淡细,轮廓模糊不清。
3、什么叫贝克线?贝克线的移动规律是什么?(P48)在偏光显微镜下观察矿物切面光线佼集中的一方沿矿物边缘形成一条亮带,这条亮带叫贝克线。
移动规律:下降物台贝克线向折射率大的介质一方移动。
4、偏光显微镜下能否看见矿物的单体形态,偏光显微镜下如何研究矿物的单体形态?(P52)不能,矿物的单体形态是将观察到的切面形态在空间上联系起來所得到的立体图形。
对于常见矿物,只要具备矿物学知识,观察少数几个的切片形态,就可得出单形的形态;对于未知矿物,要观察多个方向的切片形态,用丰富的儿何想象力,才能构造出单体形态,并在立体镜下观察验证。
5、在岩石薄片中如何确定矿物是自形晶、半自形晶、他形晶?(P52)自形:矿物的边界全为晶面,表现为切面边界平直,所有切面形态均为多边形他形:矿物无完整晶面,所有切面形态均为不规则的曲线多边形。
半自形:介于自形与他形之间。
6、岩石薄片中各种矿物颗粒基本一致,为什么在偏光镜下给人一种突起高低不同的感觉?(P55)突起是光线通过矿片后产生的一种光学效应,是对矿物边缘和糙面的一种综合视觉,并不代表矿物表面的实际高低。
7、如何规定(定义)突起的正负?正突起是否向上突起?负突起是否向下凹陷?在薄片上怎样确定正突起和负突起?(P55)(1)N矿〉N胶,为正突起,N矿<N胶,为负突起。
即负突起矿物折射率小于1.54,正突起矿物折射率大于1.54.(2)正突起并不是都向上的突起,负突起并不是都向下凹陷的,“正负''是指矿物折射率“大于''还是“小于''树胶的折射率,并不是指突起向上还是向下。
(3)下降载物台,贝克线如向树胶移动,矿物为负突起;贝克线如向矿物移动,矿物为正突起8、突起一般划为几级?各个等级的折射率范围和镜下鉴定特征是什么?(P55)突起级别折射率糙面及边缘特征实例负高突起<1.48糙面及边缘显著,下降物台,贝克线移向树胶萤石负低突起1.48-1.54表面光滑,边缘不显著,下降物台,贝克线移向树胶。
正长石、白榴石正低突起1.54-1.60表面光滑,边缘不显著,下降物台,贝克线移向矿物。
石英(偏低),白云母(偏高)正中突起1.60-1.66糙面较显著,边缘较粗,下降物台,贝克线移向矿物黑云母、磷灰石、透闪石正高突起1.66-1.78糙面显著,边缘明显且较宽,下降物台,贝克线移向矿物辉石、橄榄石正极高突起>1.78糙面显著,边缘很宽很黑,下降物台,贝克线移向矿物楣石、石榴石9、什么叫洛多奇尼科夫色散效应?如何解释洛多奇尼科夫色散效应?该色散效应有何应用意义?(P49)当两种介质折射率相差很小时,贝克线发生变化,在折射率较低的矿物一边出现橙黄色细线,在折射率较高的矿物一边出现浅蓝色细线(观察吋注意适当缩小光圈)这种现象称洛多奇尼科夫色散效应解释:洛多奇尼科夫色散效应产生的条件是两相邻的物质折射率相差很小在可见光范围内相等,但对黄光的折射率仍有差异,如图3-5A (课本P50)所示物质1和物质2的折射率在可见光范围内相等但对于黄光N1略大于N2因此物质1的色散曲线较陡;对于蓝光N1更大于N2所以蓝光折向折射率大的物质1对于橙(红)Nl<<<N2橙光折向物质2,这样贝克线色散成彩色带,靠近折射率大的一方为蓝色带,折射率小的一方为橙色带意义:洛多奇尼科夫色散效应常用于区分浅色造岩矿物石英,微斜长石,酸性斜长石,这给鉴定花岗岩带來很大方便10、什么是闪突起?什么样的矿物具有闪突起?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?(P56 \57)闪突起是旋转物台吋,矿物(一般是无色矿物)切面的突起吋高吋低,发生闪动变化。
只有那些最大双折率较大,而且最大最小折射率分别属于两个不同等级的折射率范围的矿物才有可能有闪突起。