第2章 光率体与光性方位

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1、第二章光率体与光性方位第一节光率体一、光率体的概念定义: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。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。光率体的制作设想自晶体的中心起，沿光波各个振动方向，以线段的方向表示光波的振动方向，以线段的长短按比例表示折射率值的大小，然后将各线段的端点连接起来构成一立体形态，称之为光率体。应用光率体是从晶体光学的具体现象中抽象得出的立体概念.光率体在晶体中不表示具体位置,只表示方向.它可在晶体中任何部位存在.可以光率体想像位于晶体的中心。光率体的任何切面都必须通过光率体中

2、心.应用光率体时随时都应想到光率体切面与立体模型之间的关系.光率体是用来解释一切晶体光学现象的基础,在镜下观察时,实质上是研究通过光率体中心作的一个切面.光率体同一方向折射率一样，不同方向切面折射率不同光率体概念的重要意义光率体反映了晶体光学性质中最本质的特点，其形状简单、应用方便研究光率体的意义在于光率体在每一种透明矿物中的位置(即光性方位)是鉴定透明矿物主要依据之一由光率体可导出一系列光学常数和一些光学现象(如折射率、双折率、多色性、吸收性、干涉色级序、光性符号、光轴角、光性方位等)，不同矿物有不同光学性质和光学常数。总之用偏光显微镜鉴定造岩矿物时，是以光率体在每种矿物中

3、的方位为依据的，掌握了光率体的特征，才能真正学会利用偏光显微镜鉴定透明矿物的方法。二、均质体光率体1.均质体包括高级晶族的等轴晶系矿物(a=b=c,α=β=γ=90°)及非晶质物质。2.光率体特征:形状——圆球体各个方向折射率值唯一——N任何方向切面——都是圆切面，其半径为折射率值N需要强调：切面均指过光率体中心的切面1.一轴晶矿物定义：光波在中级晶族矿物晶体中传播时，只有一个沿c轴入射的特殊方向不会发生双折射，这个方向称为光轴，这样的晶体称为一轴晶。三方晶系－白云石,方解石,¸石英一轴晶矿物(中级晶族)四方晶系－金红石(TiO2),锆石(ZrSiO4)六方晶系－绿柱石，磷

4、灰石,石英a=b≠c，α=β=γ=90°(四方晶系)α=β=90°,γ=120°(三方、六方）有一个光轴,光轴=C轴三、一轴晶光率体2.一轴晶光率体特征形态——旋转椭球体以Ne轴为旋转轴(平行C轴)No(垂直C轴)为半径组成的旋转椭球体。A.2个主轴——Ne和No，NeNo，代表一轴晶两个主要光学方向，又称光学主轴，即Ne轴和No轴；轴的长短就是N的大小B.2个主折射率——常光的为No，NoC非常光的为Ne，NeCNe与No在不同的一轴晶中，其大小是不一样的。两种情况：Ne>No(一轴正晶)Ne

5、Ne＞No，如石英定义：旋转轴为长轴Ne，呈沿C轴拉长的光率体。光波平行于C轴振动时的折射率总是大于垂直于C轴振动的折射率，即Ne＞No，这种光率体称为一轴晶正光性光率体，相应的矿物称为一轴晶正光性矿物，或一轴正晶。一轴负晶，标记为：一（－）Ne

6、到的是平面投影。a.⊥光轴的切面光率体切面为圆，其半径等于No，光波垂直这种切面入射(平行光轴入射)时，不发生双折射，不改变光波的振动方向,其折射率等于No，双折率N=0一轴晶只有一个这样的圆切面。b.平行光轴的切面光率体切面形状为椭圆光波垂直此切面入射，发生双折射,分解成两种偏光，其振动方向必然平行椭圆切面的长短半径，相应地折射率为两个主折射率Ne和No，双折率N=

7、Ne-No

8、，是一轴晶矿物的最大双折率。如石英Ne=1.553,No=1.544,最大双折率△N=1.553-1.544=0.009。c.斜交光轴的切面切面为椭圆形光波垂直于此切面入射,即斜交光轴入射，会发

9、生双折射分解成两种偏光，其振动方向分别平行椭圆切面的长短半径，相应的折射率分别为No和Ne′，且总有一个为No双折率，N=

10、Ne′－No

11、<

12、Ne-No

13、正晶时，短半径为No；负晶时，长半径为No一轴晶三种切面全图无论何种切面,总有一个是No,原因是切面均过中心.因此一轴晶No非常重要.四、二轴晶光率体二轴晶矿物:A.包括低级晶族(斜方、单斜、三斜晶系)的矿物。B.均具有两个光轴，故称二轴晶。C.晶胞参数——三个结晶轴各不相等(a≠b≠c，a≠c)，表示它们三度空间方向的不均一性。为三轴不等椭球体类似