折射率的测定.doc

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1、折射率的测定——油浸法(作者：佚名 本信息发布于2008年07月31日，共有1286人浏览) [字体：大 中 小]     折射率是透明矿物的重要光学常数，精确地测定折射率值，对于鉴定矿物有着重大意义。测定透明矿物折射率值最常用的是油浸法。    一、油浸法原理    油浸法是将矿物碎屑浸没在已知折射率的介质中，比较二者的折射率值，通过不断更换不同折射率介质，以测定矿物的折射率值。常用的浸没介质为液体，称为浸油。对于少数折射率特别高的矿物，液体浸油达不到要求，需用固体介质。测定时将固体介质熔融而与矿物碎屑粘合后，比较二者的折

2、射率值。    油浸法测定折射率。常用的比较方法有以下两种：    1．直照法       此方法是通过观察透明矿物与浸油交界处贝克线(亮带)的移动规律来判断透明矿物的折射率值。提升镜筒，若贝克线向矿物移动，说明矿物的折射率大于浸油；反之，浸油的折射率大于矿物。如果用单色光观察，当矿物的边缘与贝克线消失时，说明矿物的折射率与浸油的折射率相等或近于相等。     用白光做光源，当矿物与浸油的折射率接近相等时，在矿物碎屑边缘看到色散现象。其特点是在矿物边缘镶有两条颜色条带，靠近矿物一侧为橙黄色，靠近浸油一侧呈淡蓝色。稍许提升镜筒

3、，橙黄色条带移向矿物，淡蓝色条带移向浸油。它们移动的速度取决于矿物与浸油折射率的大小。       (1)当橙黄色条带向矿物移动比淡蓝色条带向浸油移动的速度快时，则表示矿物的折射率大于浸油。       (2)当橙黄色条带向矿物移动比淡蓝色条带向浸油移动的速度慢时，则矿物的折射率小于浸油。    (3)当橙黄色条带向矿物移动的速度与淡蓝色条带向浸油移动的速度相等时，则矿物与浸油的折射率相等。       色带形成原理以及提升镜筒时移动规律可作如下解释。    由于浸油和矿物的折射率色散程度不同，一般浸油大于矿物，所以浸油的色

4、散曲线较陡，而矿物的色散曲线较平缓，也就是说浸油的折射率随波长的增加下降得更快(图2-85)。图中的纵坐标代表折射率，横坐标代表波长，F为淡蓝色；D为黄色；C为橙色。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ是五种折射率相邻的浸油的色散曲线，AB为某种矿物的折射率色散曲线。Ⅰ号浸油的折射率在全部波长范围中均显著地高于矿物，两者色散曲线不相交。当用I号浸油比较矿物的折射率时，提升镜筒，贝克线总是移向浸油。Ⅱ号浸油的折射率靠近矿物，二者色散曲线交于B点，而B点处于橙光波长范围内，B点左侧全部波长都是浸油折射率大于矿物。当用Ⅱ号浸油比较矿物的折射率时，矿

5、物边缘可见色带，淡蓝色条带迅速移向浸油，橙色条带缓慢移向矿物。此种情况说明，浸油的折射率大于矿物，当使用波长为656毫微米的光照明时，两者折射率值全等。Ⅲ号浸油的折射率更靠近矿物，二者色散曲线相交于N点。对N点左侧的波长，浸油的折射率大于矿物；对N点右侧的波长，浸油的折射率小于矿物。当用Ⅲ号浸油比较矿物的折射率时，矿物边缘呈现的橙色条带与蓝色条带的宽度几乎相等(因为N点几乎位于可见光波长范围的中部)。提升镜筒时，蓝色条带移向浸油，橙色条带移向矿物。若两者移动速度相等，则说明矿物的折射率恰恰等于浸油的折射率，当用波长589毫微

6、米的光照明时，矿物与浸油的折射率值相等。同样可见，Ⅳ号浸油的色散曲线与矿物的色散曲线相交于A点，A点位于蓝光区，因此矿物边缘的色带是橙色条带宽，蓝色条带细。V号浸油的色散曲线与矿物的色散曲线不相交，对于全部可见光波长范围，都是矿物的折射率大于浸油，提高镜筒，贝克线移向矿物。 图2-85  色带形成原理及移动规律     当用白炽光作为油浸法比较折射率的照明时，若发现矿物边缘出现色散现象，则说明两者色散曲线已相交，而且对于可见光波中的某一种波长，矿物的折射率已与浸油的折射率全等。如果此时改换成该种波长的单色光照明，则矿物的轮廓

7、于浸油中消失，贝克线也就看不到了。   2．斜照法   斜照法是采用一块挡板将射入视域中的光挡去一半，然后比较矿物与浸油的折射率。当矿物折射率大于浸油时，矿物使透过的光线集中，反之则使透过的光线分散（图2-86)。挡板(可借用分析镜或试板)推入后，挡去部份光线，结果使颗粒一边暗，一边亮，由于显微镜中看到的是倒象，使亮边和暗边的位置与实际位置相反。从图2-86中可以看出，若发现视域暗边与挡板处于同侧，说明矿物的折射率大于浸油；若暗边与挡板处于异侧，说明浸油折射率大于矿物。图2-86  斜照法比较折射率     二、浸油的配制使

8、用油浸法测定矿物的折射率，一般需要配制二套已知折射率的浸油。一套为低折射率浸油，N=1.400～1.700，一套为高折射率浸油N=l.700～2.100。相邻浸油间折射率的差值一般在0.0l～0.003之间。由于一般条件下。油浸法的精确度不超过0.002，所以浸油的间隔不宜小于0.002。