正交偏光镜间的晶体光学性质课件.ppt

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1、第四章正交偏光镜间的晶体光学性质第一节正交偏光镜的装置及光学特点第二节正交偏光镜间矿片的消光现象及消光位第三节正交偏光镜间矿片的干涉现象第四节干涉色及干涉色色谱表第五节补色法则及补色器第六节正交偏光镜间晶体的主要光学性质的观察与测定方法第一节正交偏光镜的装置及光学特点一、装置正交偏光镜，就是除用下偏光镜之外，再推入上偏光镜，而且使上、下偏光镜的振动方向互相垂直，一般以符号“PP”代表下偏光镜的振动方向，“AA”代表上偏光镜的振动方向。二、光学特点在正交偏光镜间不放矿片时，视域完全黑暗。当放置矿片时，由于矿物性质及切面方向不同，而

2、显示不同的光学现象。第二节正交偏光镜间矿片的消光现象及消光位一、消光现象是指矿片在正交偏光镜间变黑暗的现象。二、全消光均质体或垂直光轴的矿片.三、消光位非均质体除垂直光轴以外的其它方向切面，在正交偏光镜间处于消光时的位置。第三节正交偏光镜间矿片的干涉现象一、正交偏光系统下平面偏光的分解与叠加1、光的相干性：波长相同，相差恒定、传播方向相近的两束（或以上）光在同一介质中相遇时，在重叠区相互作用产生相长增强或相消减弱的明暗相间干涉条纹的现象。设光率体椭圆长短半径之一与PP成α角相交，与AA成β角相交，从下偏光镜入射的偏振光振幅为K，

3、到达薄片后双折射分解为在长短半径方向振动的两偏光K1，K2，其中：K1=KcosαK2=KsinαK1、K2到达上偏光镜时，与上偏光振动方向AA斜交，再次分解为：K1’=K1cosβ=KcosαsinαK2’=K2sinβ=KsinαcosαK1和K2两偏光来自同一光源，振动频率相同，在空气中波长相等，设波长为λ，速度为Vo，在矿片中速度随矿片各方向折射率不同而不同，设慢光K1速度V1，快光K2速度V2，两光在矿片中行进时间分别为t1和t2，当慢光透出矿片时，快光已在空气中行进了一段距离，称光程差，设矿片厚度为d，则：R=Vo(

4、t1-t2)=Vo(d/V1-d/V2)=d(Vo/V1-Vo/V2)=d(N1-N2)二、正交偏光镜间矿片的干涉透出上偏光镜后的K1'和K2'两种偏光具有以下特点：①、K1'、K2'由同一偏光束经过两次分解而成，其频率相同  ②、K1'、K2'之间有固定的光程  ③、K1'、K2'在同一平面振动K1'、K2'两种偏光具备了光波发生干涉作用的条件，必将发生干涉作用。3、干涉的结果取决于光程差（1）当R=2n*λ/2(半波长的偶数倍），K1’和K2’振动方向相反，振幅相等，干涉的结果是二者互相抵消而变黑暗。（2）当R=（2n

5、+1）*λ/2(半波长的奇数倍），K1’和K2’振动方向相同，振幅相等，干涉的结果是二者互相叠加而亮度增一倍（最亮）。（3）当R介于上二者之间时，K1’和K2’干涉的结果是其亮度介于黑暗与最亮之间。**由于上下偏光振动方向相互垂直，从下偏光镜入射的偏光到达上偏光镜后，经两度分解，各自改变偏光振动方向90度，使K1’和K2’两列光波增加了180度光程差，故与非正交镜下光的干涉效应相反。4、影响光程差的因素：矿物性质、矿物的切面方向和矿片厚度。三者必须综合考虑。5、矿片上光率体椭圆半径与AA、PP成45°夹角时，矿片最明亮。第四节干

6、涉色及干涉色色谱表一、干涉色及其成因石英平行Z轴方向，由薄至厚磨成楔形，称为石英楔。石英的最大双折率Ne-No=0.009，是固定常数。石英楔的厚度由薄至厚逐渐增加，其光程差R也随之增加。如果光源为单色时，在正交偏光镜间，45度位置插入石英楔，随着石英楔的慢慢推入，视域内依次出现明暗相间的干涉条带。在光程差R=2nλ/2处，出现暗条带。在光程差R=（2n+1）λ/2处，出现该单色光的最亮条带；光程差介于上二者之间，其亮度介于最亮与最暗之间。明亮与黑暗之间的距离，取决于单色光波的波长。红光的波长最长，明暗条带间的距离最长；紫光的波

7、长最短，明暗条带间的距离最短。如果光源为白光时，白光是由七种不同波长的单色光波组成，除R=0以外，任何一个光程差都不可能同时等于各个单色光波半波长的偶数倍（2nλ/2）,也就是说，不可能同时使七种单色光波同时抵消而出现黑带。某一定的光程差只可能相当或接近于部分单色光波半波长的偶数倍，使这一部分单色光波抵消或减弱；同时该光程差又可能相当或又接近于另一部分单色光波半波长的奇数倍（2n+1）λ/2，使另一部分单色光波不同程度的加强。不同程度加强的单色光波混合起来，构成与该光程差相应的混合颜色，这种颜色是由白光通过正交偏光镜间的矿片后，

8、经干涉作用形成的，故称为干涉色。它与单偏光镜下矿片显示的颜色不同，切不可混淆。二、干涉色级序及各级序的特征1、当光源为白光时，在正交偏光镜间45。位置插入石英楔，随着石英楔的慢慢推入，光程差由小到大逐渐增加，视域内将出现以下的干涉色级序：干涉色级序构成颜色特征光