第二章矿物的反射率及反射色ppt课件.ppt

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1、第二章矿物的反射率及反射色一、矿物的反射率二、矿物的反射色一、矿物的反射率（Reflectance)1.反射率的概念反射率是鉴定金属矿物的一个重要性质.系指在反光显微镜下垂直入射光经过矿物光面反射后的反射光强(Ir)与入射光强(Ii)之比.R=Ir/Ii×100％由此可见，矿物反射率的大小与反射光的强度成正比。反射率的大小，在镜下表现为不同程度的亮度。反射光强度大，反射率大，镜下视域明亮；反射光强度小，反射率小，镜下视域亦暗。天然矿物中以自然银的反射率为最高（95%），以萤石的反射率为最低（3%）。2.影响反射率的因素根据Fresnel公式可以推导出透明矿物的反

2、射率公式：R=(N-n1)2/(N+n1)2（1）N为矿物的折射率，n1为传播介质（如油，空气）的折射率。当介质为空气时，则R=(N-1)2/(N+1)2不透明的金属矿物，其折射率为复数折射率N’=N-iK,K为吸收系数，i=√-1,代入（1）式得R=[(N-n1)2＋K2]/[(N+n1)2＋K2](2)空气中（n1＝1）则为R=[(N-1)2＋K2]/[(N+1)2＋K2](3)1）R与K，N的关系根据式（3）可以得出三者的关系曲线NR＞38%K＞1,R＞16%K＞1.5,R＞30%K＞2.5,R＞46%KR/%矿物的吸收系数很小时（K＜0.5)时，R取决于

3、N，R曲线近乎直立，与吸收系数无关。如矿物KNR铁闪锌矿0.42092.3717.80富镁铬铁矿0.24192.1614.00方解石＜0.0251.486-1.6584-6.0石英＜0.0251.544-1.5534.5萤石＜0.0251.4343.0当矿物的吸收系数很大时（K＞2.0），矿物的反射率主要取决于吸收系数，R曲线近于水平，即与N关系不大，且一律大于38%。当矿物的吸收系数介于0.5～2.0之间时，吸收系数和折射率对反射率的影响同等重要。单以吸收系数而言，K＞1,R＞16%；K＞1.5,R＞30%；K＞2.5,R＞46%。单就折射率而言，当N值大于1

4、.5时,R值必大于4％；N值大于2时，R值必大于11％；N值大于2.5时,N值必大于18％。2）反射率与观察介质的关系油浸镜头下矿物的反射率低于干镜头下的反射率，反射率大的降低少，反射率低的降低多KN空气中R(n1＝1）/%浸油中R(n1＝1.515）/%富镁铬铁矿0.24192.1613.983.5纯闪锌矿0.20382.3816.674.94铁闪锌矿0.42092.36917.805.94毒砂2.39991.507549.9538.67红砷镍矿2.5751.677551.3839.573）矿物的反射率与入射光波长的关系以上的讨论均对白光的反射率而言，事实上，

5、矿物的反射率随入射光的波长不同（不同的单色光）而变化。其实这也是矿物反射色形成的原因。国际矿相学委员会把470(蓝），546（绿），589（橙），650nm（红）单色光测定的反射率规定为鉴定矿物的特征反射率。表1矿物的反射率随λ波长的变化数据矿物在不同单色光（波长单位为nm）下的反射率（%）460（蓝）540（绿）580（橙）660（红）自然金37.073.782.689.4金银矿71.980.683.386.7自然银84.388.289.490.7总结－影响矿物反射率的因素矿物的吸收系数K与折射率N（由矿物固有性质决定的，如成分、结构、键型)观测介质入射光波长

6、3.反射率的形成机理光线照射矿物的光面可以产生透过、吸收、折射、反射等光学现象，但是不同矿物产生这些光学现象的差异可以很大，这主要与矿物的化学成分和晶体结构，关键是矿物的“化学键”特点。电子跃迁理论能带理论电子跃迁理论透明矿物多是离子键、共价键和分子键矿物，其中的电子一般固定在一定的位置上，电子的基态能级与激发态能级之间的能量一般比可见光光子的能量（3.1eV)大,因此，绝大部分可见光进入矿物透射。透明矿物△E＞3.1eV,可见光大部分透过，反射率低.如金刚石是典型的共价键矿物，从C—C键中移出一个电子需要5.5eV，远大于可见光能量，所以钻石的透明度高，反射率

7、相对较低。基态e激发态△E不透明矿物自然金属金属键，很多自由电子；不透明的自然金属(金属键)和金属硫化物(部分金属键)△E＜3.1eV，吸收可见光能量，从基态跃迁到激发态。激发态不稳定，电子又从激发态返回到基态，释放的能量一部分成为热能，大量的能量以反射光的形式释放，所以具有较高的反射率.释放能量ee激发态△E释放能量e能带理论透明矿物禁带宽度比可见光最大能量值大，可见光能量不足于激发价带电子进入导带，所以，可见光不被吸收，透射作用强，反射率低。不透明矿物自然金属导体矿物的能带是重叠的，它可以吸收各种能量的可见光，并在返回时电子的能量大多仍以光的形势释放出来，所

8、以反射率高（一般＞60％