正交镜下光性.ppt

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1、第三章正交镜下晶体光学性质正交偏光显微镜装置自然光(平行光)偏振光加入上偏光单偏光视域明亮正交偏光视域全黑装置：在单偏光装置基础上，加入上偏光镜。检验：如上下偏光振动方向正交，则在空物台情况下，视域将变得全黑。检测上下偏光是否正交补色法则正交偏光镜下基本光学现象正交镜下晶体的基本光学现象——消光、干涉◎消光——指在正交偏光镜下，晶体呈现黑暗的现象。▲消光位：非均质体任意切面在正交镜下旋转360°有4次消光（变黑暗）现象，晶体消光时所处的位置称为消光位。相邻消光位相差90°消光位消光位干涉色干涉色逆时针方向旋转消光原理▲消光原理——光振幅矢量分解kk1k2k11k12

2、k21k22θθ入射光振幅为k，透过矿片后两条折射光的振幅分别为k1和k2，则k1=kcosθk2=ksinθ两折射光进入上偏光时要继续分解，k1分解的k11和k2分解的k21因垂直上偏光而不能进进入，只有它们分解的k12和k22可进入，K12=k1sinθ=kcosθsinθ=ksin2θ/2K22=k2cosθ=ksinθcosθ=ksin2θ/2旋转物台时，若矿片椭圆切面长轴或短轴与下偏光平行或重合，则θ为0，k12和k22也为0，没有光线透过上偏光，即达消光。★重要结论：矿物处在消光位时，其椭圆切面长短轴分别与上下偏光振动方向（即目镜十字丝）重合。干涉原理▲全

3、消光：正交镜下旋转物台，矿片一直是黑暗的现象称全消光。○全消光的意义：全消光时，矿片光率体切面一定是圆，即矿片为均质体或非均质体垂直OA的切面。◎干涉——正交镜下，矿片在非消光位时会出现色彩，这就是干涉现象。▲由正交镜下光矢量分解结果，进入上偏光的两束折射光k12和k22具有以下特征：1、频率相同（由同一偏光分解而来）2、在同一平面内振动（即上偏光镜振动平面）3、具有固定光程差故k12和k22满足干涉条件，产生干涉色。▲而且，当θ=45°时，k12和k22同时有最大值，产生的干涉色最明亮。矢量分解干涉原理▲光程差R——光线在通过某介质所用的时间内，它在真空中所走的距离

4、称为在这一条件下的光程。两束光线通过同一介质所产生的光程之差即称为这两束光在此条件下的光程差R。RNpNpNpNgNgNgNgNpd介质厚度为d，折射光Ng和Np通过d时的速度分别为Vg和Vp，用时分别为Tg和Tp，光速为C，则R=CTg–CTp=Cd/Vg–Cd/Vp=d（C/Vg–C/Vp）=d（Ng–Np）⊙结论：光程差等于矿片厚度乘矿片双折率。干涉色形成▲若入射光为单色光，波长为λ，使光程差逐渐加大，则光程差R=（2n+1）λ/2——两干涉光相互叠加而加强光程差R=2nλ/2——两干涉光相互抵消而变暗红光λ=700nm橙光λ=620nm黄光λ=560nm绿光λ

5、=515nm蓝光λ=470nm青光λ=440nm紫光λ=410nm光程差R5501100165002300nm七种单色光的干涉条纹及白光干涉色色谱白光干涉色色谱▲若入射光为白光，则七种单色光的干涉现象相互混合就形成了干涉色。干涉色级序▲干涉色色谱：当入射光为白光时，随光程差由0逐渐加大而出现的干涉色系列称干涉色色谱。▲干涉色级序和色序：在干涉色色谱中，按光程差由0开始往后，以红色干涉色为界而划分的区段就构成了由低到高的干涉色级序；相邻两种干涉色构成一个色序。一级二级三级四级▲高级白：五级及其以上干涉色称为高级白干涉色。▲异常干涉色：除干涉色色谱以外的特殊干涉色，如砖红

6、、墨水蓝、锈褐等等。干涉色色谱▲干涉色可受较深颜色的影响或被其覆盖。R=0——550nmR=550——1100nmR=1100——1650nmR=1650——2200nm补色器▲补色器：在光通路中，用以加大或减少光程差，从而改变干涉色的器件称补色器。常用的补色器有云母试板、石膏试板、石英楔等。λ/41λγγ云母试板石膏试板石英楔云母试板：可增加或降低一个色序，本身可产生一级灰干涉色（R=147nm）。石膏试板：可增加或降低一个级序，本身可产生一级紫红干涉色（R=550nm）。石英楔：可增加或降低1—4个级序，本身可产生1—4级所有干涉色（R=0—2200nm）。补色法

7、则▲补色法则：两个晶体切面各自可产生的光程差分别为R1和R2，当它们同时处在光路中时，则它们产生的总光程差R为：R=R1+R2（两晶体光率体切面同名轴平行时）R=∣R1–R2∣（两晶体光率体切面异名轴平行时）λ∣4λ∣41λ1λ二级绿→二级黄升高一个色序二级绿→二级蓝降低一个色序二级蓝→三级蓝升高一个级序二级蓝→一级灰降低一个级序再看一遍光路图补色法则▲特殊情况：1、当矿物干涉色为一级灰，使用石膏试板，且异名半径平行时，降低为一级黄。2、当矿片与试板光程差相等，且异名半径平行时，干涉色消失而变黑暗，这一现象称消色。1λ1λ一级灰→二级蓝升高一个级序一