7 锥偏光镜下的晶体光性特征.ppt

第7讲 锥光镜下晶体光性特征 Quartzcrystal Beryl Topaz Biotite Gypsum 一 锥光镜装置及光学特点1 使用聚光镜Condenser使平行入射光变成锥形光束 以不同的方向进入薄片 在薄片中的传播方向和距离不同 导致在正交偏光下看到的将是不同方向光波所产生的消光和干涉效应的总和 所构成的图形称为干涉图 区别干涉图Interferencecolor与干涉色Interferencefigure 光线倾斜光率体切面形态变化光线通过矿片的距离变化光程差变化 2 换用高倍物镜高倍物镜工作距离短 可接纳更大角度范围的锥形光 下偏光镜 锥光镜 聚敛相 勃氏镜 干涉图 放大的干涉图 物镜 目镜 上偏光镜 薄片 3 加上勃氏镜 Bertrandlens 将物镜后焦平面上的干涉图成象放大到目镜的前焦平面上 二 波向图Skiodrome星射球面投影正射平面投影 绿线 No红线 Ne 垂直OA切面 OA 一轴 垂直于光轴的波向图 一轴 垂直于光轴的波向图 径向为Ne 切向为No No Ne 三 一轴晶干涉图1 垂直OA切面干涉图具平行上下偏光的两个黑带 黑十字 Darkcross 十字中心为OA出露点 环绕中心视不同矿物可出现数量不等的干涉色色圈 Interferencecolorcircles 其干涉色级序由中心向边缘增高 转动物台 图像不变 OA OA 成因锥形光束从不同方向进入中心光线平行OA 不发生双折射边部光线斜交OA 分解为沿径向 Ne 和切向振动 No 的两偏光在十字丝附近 两半径分别与PP AA平行 消光 形成黑十字 四个象限 干涉 越向边缘 Ne No 越大 d越大 因此R越大 呈向边缘级序增高的干涉色色圈 垂直OA切面干涉图的应用 1 确定轴性及切片方向只有一轴晶垂直OA切面才具有此类干涉图 2 测定光性符号即比较Ne与No大小 Ne No Ne No Ne No Ne No 一轴晶垂直OA切面干涉图中光率体椭圆半径分布特点 径线方向 Ne 切线方向 No 据干涉图中光率体椭圆半径分布规律 插入试板观察各象限干涉色升降 就可确定光性正负 No Ne 如图所示的干涉图 插入石膏试板可能出现两种变化 试分析光性 2 斜交OA切面干涉图 特点 当交角较大 近垂直OA 时 光轴出露点仍在视域内 转动物台 黑十字绕十字丝中心旋转 用途 1 确定轴性及切片方向 2 可近似视为垂直OA切面 用同样方法确定光符 当切面与OA交角较小时 OA出露点在视域外 视域内仅见一条黑带 PP或AA 转动物台两黑带交替平移扫过视域 据其黑带作平移运动的特点 可确定轴性为一轴晶转动物台 根据黑带移动规律 可判断OA出露点在视域外的位置 视域所在的象限 插入视板 观察干涉色的变化 可确定光符 3 平行OA切面的干涉图 波向图中 0度位 大部分光率体椭圆半径与PP AA平行或近平行 因此干涉图为粗大的黑十字转动物台 黑十字迅速分裂 并沿OA方向退出 闪图 Flashfigure 用途 1 不能确定轴性 但当轴性已知时 可确定切片方向 2 当轴性已知时 可确定光性符号 No Ne 在45度位时插入试板 观察干涉色变化 确定OA方向 Ne 是长半径还是短半径 可确定光符 OA方向 由中心向边缘 干涉色逐渐降低 垂直OA方向上正好相反 四 二轴晶干涉图常用干涉图 Bxa OA OAP 1 Bxa切面干涉图含OAP迹线 Bxa出露点 两个OA出露点和Nm当OAP迹线 PP时 0度位 由黑十字和 8 字形色圈组成 色圈多少 取决于双折率 级序向外增加45度位置时 黑十字分裂为两个弯曲的黑带 色圈仅发生旋转两黑带顶点为OA出露点 其距离与光轴角 2V 大小成比例旋转物台 交替变化 OAP OAP OA Nm 垂直于Bxa切面的干涉图 成因 黑十字 Nm Nm 0度位 OAP和Nm附近的光率体椭圆半径分别与PP AA平行或近平行 消光形成黑十字转动物台 OAP和Nm方向半径迅速与PP AA斜交 黑十字快速分裂45度位 仅弯曲黑带处光率体椭圆半径与AA PP平行 在十字丝或弯曲黑带范围外 光率体椭圆半径与AA PP斜交 产生干涉色 成因 干涉色圈 成因 干涉色圈形态 R 两OA出露点处 R 0在OAP迹线方向 由OA出露点向Bxa方向R增加较慢 d减小 向Bxo方向R增加较快 所以呈现不对称的卵形 干涉色色圈呈 形沿Nm方向 由中心向两侧 光率体椭圆切面由NmNp 或NmNg 逐渐变为Ng Np 或Np Ng d增加 故R增加 所以 出现 字形色圈 旋转物台该色圈并不发生改变 仅旋转 干涉色圈的多少与矿片的厚度和双折率有关 有些矿物因双折率较低 不出现色圈 OA OA Bxa 应用 1 确定轴性和切面方向 后者须在2V角不太大时确定 2 测定光符 Bxa Ng Np 3 测定2V大小 Nm Np Ng Nm Np Np BxoNg Bxa Nm Ng Np Np 正 负光性矿片垂直Bxa切面45度位时 不同区域光率体椭圆半径的分布情况 Np BxaNg Bxo 在45度位置时插入试板 观察干涉色升降 即可确定光符 中间干涉色降低 光性 中间干涉色升高 光性 加入石膏试板后 当干涉色圈很多时 也可通过观察色圈的运动方向来判断光性正负 若2V不太大 OA在视域内 两OA出露点间的距离 2D 与光轴角大小 2V 成比例 估测2D 2R 计算2V大小 N A 为物镜参数 在物镜镜头上可查到 查表 课本P106 2 垂直一个OA的切面干涉图特点 相当于 Bxa干涉图的一部分一个OA出露点在视域中心0度位 出现一个黑带 卵形干涉色圈45度位 黑带弯曲 顶点 OA 位于视域中心 0度位 45度位 90度位 135度位 注意 当2V较小时 在视域内可见到两个OA出露点 应用 1 确定轴性及切片方向 2 测定光符 3 估计2V大小注意 与一轴晶斜交OA切面干涉图如何区别 一轴晶斜交OA切面 二轴晶垂直OA切面 确定光符要点 光率体椭圆半径分布规律 45度位OA凸向Bxa出露点 OA OA 测定2V据45度位置时黑带弯曲程度估计2V大小 3 平行OAP切面图像特点 与一轴晶 OA切面干涉图相似 0度位时为粗大黑十字 旋转物台黑十字迅速分裂 沿Bxa方向退出视域 注意 该切面上包含Bxa和Bxo 应用 当轴性已知时 可确定切片方向轴性已知时 可确定光性符号 但一般不常用 光性符号的测定步骤 4 垂直Bxo干涉图 1 干涉图的成因和特点 1 当OAP平行两偏光之一时 较多的光率体半径 上下偏光 而呈较粗大的黑十字 较粗的黑臂为Nm方向 较细的黑臂为OAP方向 2 转动物台 黑十字从中心分裂 沿OAP方向退出视域 逸出角度与2V大小有关 注意 2V大时 钝角与锐角大小相近 Bxa与 Bxo干涉图不易区分2V小时 光轴不在视域内 黑十字很粗大 逸出速度快 与 OAP切面不易区分 所以一般不用这种切面来测定光性符号 5 平行一个主轴切面的干涉图图像特点 分几种情况 与垂直Bxa接近的切面可见Bxa出露点 与垂直OA接近的切面可见OA出露点 任意切面 OA出露点在视域内 任意切面 OA出露点不在视域内 应用 确定轴性及切面方向测定光符 根据光率体椭圆半径分布规律 用前述方法确定光符 6 其他切面 下两次实验课内容 一轴晶干涉图二轴晶干涉图 Fig7 13Bloss OpticalCrystallography MSA 锥偏光下干涉图的成因 SectionofBerylwithbiaxialbehavior Berylsectionnormaltoopticaxis Additionofwaveplate Obliquesectioninberyl Conoscopyofafeldspath Conoscopicimageofchloritoid Randomsectioningypsum Onebranchofanisogyreliesinthefigure Thicktopazcrystal 0 orientation ThinTopazsectionnearlynormaltoacutebisectrix Biotitecrystalnearlyno