《晶体光学与光性矿物学》教程讲义教案4正交偏光镜间晶体的光学性质

晶体光学与光性矿物学教程讲义教案4正交偏光镜间晶体的光学性质 第四章正交偏光镜间晶体的光学性质4.1正交偏光镜的装置及光学特点除用下偏光之外，再推入上偏光镜，并使上下偏光振动方向互相垂直，便构成正交偏光系统或称直光系统。 在正交偏光镜间，不放任何矿片时，视域完全黑暗（图41）。 因为自然光通过下偏光镜后，就成为振动方向平行PP的偏光，至上偏光镜时，因与上偏光镜的振动方向AA互相垂直，不能通过，故视域黑暗。 若在正交偏光镜间的载物台上放置矿片，则由于矿物的性质和切片方向不同，尔出现“消光”和“干涉”等光学现象。 4.2正交偏光镜间矿片的消光和消光位矿片在正交偏光镜间呈现黑暗的现象称为消光。 在正交偏光镜间的放置均质体矿片或非均质体垂直光轴的矿片，因为这两种矿片的光率体切面都是圆切面，光波垂直这种切面入射时，不发生双折射，也不改变入射偏光的振动方向。 因此，由下偏光镜透出的振动方向平行PP的偏光，通过矿片后不改变原来的振动方向，与上偏光的振动方向AA垂直，故不能透出上偏光镜，而使矿片呈现黑暗（消光）。 旋物台一周（360?）过程中，矿片的消光现象不改变，故称为全消光（图42A）。 图图41图图42在正交偏光镜间，放置非均质体其他方向的矿片，由于这种矿片的光率体切面为椭圆切面，透过下偏光镜的偏光，射入矿片时，必然要发生双折射。 产生振动方向平行光率体椭圆切面长、短半径的两种偏光。 当矿片光率体椭圆切面长、短半径与上、下偏光镜的振动方向（AA、PP）一致时（图42B），从下偏光镜透出的振动方向平行PP的偏光，可以透过矿片而不改变原来的振动方向。 当其达到上偏光镜时，因PP与AA垂直，透不过上偏光镜而使矿片消光。 旋转物台一周过程中，矿片上的光率体椭圆半径与上、下偏光镜的振动方向（PP、AA）有四次平行的机会，故矿片出现四次消光现象。 由此可知，在正交偏光镜间呈现四次消光的矿片，一定是非均质体矿物。 所以。 四次消光是非均质体的特征。 非均质体除垂直光轴切面以外的任何方向切面，在正交偏光镜间处于消光时的位置，称为消光位。 当矿片处于消光位时，其光率体椭圆半径。 必定与上、下镜的振动方向平行。 由于上下偏光镜的振动方向是已知的（通常用目镜十字丝的方向代表），故据此可以确定矿片上光率体椭圆半径的位置。 非均质体除垂直光轴以外的任意方向切面，不在消光位时，则将发生干涉作用。 4.3正交偏光镜间矿片的干涉现象当非均质体矿片上的光率体椭圆半径K 1、K2与上下偏光镜的振动方向AA、PP斜交时(图43)，透出下偏光镜的振动方向平行PP的偏光，进入矿片后，发生双折射，分界形成振动方向平行K 1、K2的两种偏光，K 1、K2的折射率不等，在矿片中的传播速度也不相同（K1为慢光，K2为快光）。 根据光学原理可知K 1、K2两种偏光在透过矿片的过程中，必然要产生光程差，以R表示。 当K 1、K2透过矿片在空气中传播时，由于传播速度相同，所以它们在到达上偏光镜之前，光程差保持不变。 图图43K 1、K2两种偏光的振动方向与上偏光镜的振动方向AA斜交，故当K 1、K2先后进入上偏光镜时必然要发生分解，形成K1?、K2?和K1?、K2?四种偏光。 其中K1?、K2?的振动方向，垂直上偏光镜的振动方向AA，不能透过上偏光镜（而被全反射或吸收）；K1?、K2?的振动方向平行上偏光镜的振动方向AA，完全可以透过。 透过上偏光镜后的K1?、K2?两种偏光具有以下特点 1、K1?、K2?为同一偏光束经过两度分解（透过矿片和上偏光镜时）而成，故其频率相等。 2、K1?、K2?两者之间有固定的光程差。 3、两者在同一平面内振动。 因此，K1?、K2?两种偏光具备了光波干涉的条件，必然要发生干涉作用。 干涉的结果取决于两光波之间的光程差R。 若光源为单色光，当光程差R2n(?/2)=n?（半波长的偶数倍）时，K1?、K2?两种偏光干涉的结果是互相抵消而变暗；当光程差R(2n+1)(?/2)（半波长的奇数倍）时，K1?、K2?两种偏光干涉的结果是互相叠加，亮度加强（最亮）；当光程差R介于2n(?/2)和(2n+1)(?/2)之间时，K1?、K2?两种偏光干涉的结果是亮度介于全黑和最亮之间。 兹以图4-3说明K1?、K2?两种偏光的干涉情况。 图4-3表示自下偏光镜透出的振动方向平行于矿片上光率体椭圆半径K 1、K2的两种偏光。 它们的折射率不等（NK1NK2），在矿片中的传播速度不同（K1为慢光，K2为快光），这两种偏光通过矿片的过程中产生了一个波长的光程差（相当于R2n(?/2)），它们先后透出矿片时，在矿片顶部，二偏光振动位相相同，故其光程差不变。 当它们先后达到上偏光镜时，仍然保持原来的位相（图51A上偏光镜底面的箭头方位及图52A），由于K 1、K2振动方向与上偏光镜斜交，因而再度分解，形成平行上偏光镜振动方向AA的K1?、K2?和垂直AA的K1?、K2?四种偏光，后者透不出上偏光镜，故不考虑它。 K1?、K2?两种偏光振动相等，振动方向相反，干涉的结果是互相抵消而变暗（图52A4）。 图51B和图52B表示K1?、K2?两种偏光透过矿片过程中产生了半个波长的光程差（相当于R(2n+1)(?/2)）它们先后透过矿片时，在矿片顶部，二者位相相反（图51B晶体顶面的箭头方位及图52B3）。 进入上偏光镜时，进入上偏光镜时，再度分解成K1?、K2?振幅相等，振动方向相同，故干涉结果是互相叠加而亮度加强（最亮）。 此外，矿片干涉结果呈现的明亮程度，还与K 1、K2两种偏光和上、下偏光镜的振动方向AA、PP之间的夹角有关。 当K 1、K2和AA、PP间的夹角呈45?时，K 1、K2的振幅最长，光的亮度最强，这时的矿片位置称为45?位置（图53）。 由上可知，光程差对干涉作用的结果起着主导作用。 故应该进一步了解影响光程差的因素。 根据物理学上“光程”与“光程差”的概念可知，K 1、K2两种偏光，通过矿片的光程应为d?N1和d?N2（d为矿片厚度，也是两种偏光通过矿片的几何路程，N1为K1的折射率，N2为K2的折射率）。 此两种偏光存在的光程差Rd(N1-N2)。 即光程差与薄片厚度和双折射率成正比。 双折率又与矿物的性质和切面方向有关。 因此影响光程差的因素有矿物性质、矿物切片的方向和矿片的厚度。 这三方面因素必须联系起来考虑。 特别应该清楚地理解到，不同矿物的最大双折率可以不同；对同一矿物来说，切面方向不同，双折率也不同，其中平行光轴和光轴面的切面，双折率最大，垂直光轴切面的双折率最小，其他方向切面的双折率介于最大和最小之间。 4.4干涉色及干涉色色谱表 一、干涉色及其成因将石英沿光轴（Z轴）方向，由薄至厚磨成楔形，称为石英楔。 石英的最大双折射率Ne-No=0.009，为固定常数。 若将此石英楔由薄端至厚端慢慢插入正交偏光镜间的试板孔内，则其光程差将随着石英楔厚度的增大而增大。 若用单色光照射时，随着石英楔的推入，将依次出现明暗相间的干涉条带。 在光程差R=2n(?/2)处，出现黑暗条带；在光程差R=(2n+1)(?/2)处，出现该色光的最亮条带；光程差介于以上二者之间，亮度也介于最亮与最暗之间。 明亮与黑暗条带之间的距离取决于所用单色光的波长。 红色光波波长最长，明暗条带之间的距离最大；紫色光波长最短，明暗条带间的距离最小。 图44若用白光照射时，由于白光是七种不同波长的色光所组成，任何一个光程差（除零外）都不可能同时相当于各色光波半波长的偶数倍2n(?/2)，而使之同时抵消，出现黑暗条带。 某一定的光程差，只能相当或接近于白光中部分色光半波长的偶数倍，而使这部分色光抵消或减弱；同时它又相当或接近于另一部分色光半波长的奇数倍，而使其不同程度的加强。 所有未被抵消的色光混合起来，便构成了与该光程差相应的混合色，它是由于白光干涉的结果，称为干涉色。 这种干涉色与单偏光镜下矿片的颜色不同，切不可将二者混淆。 二、干涉色级序及各级序的特征当用白光照射时，在正交偏光镜间随着石英楔的慢慢推入，光程差逐渐增大，视域中出现的干涉色将由低到高出现有规律的变化。 这种干涉色有规律的变化就构成了干涉色级序。 随着光程差由小变大，一般可将石英楔干涉色的变化分成四五个级序第一级序，光程差为0550nm，主要干涉色为暗灰灰白黄橙紫红。 第二级序，光程差为5501100nm，主要干涉色为兰兰绿绿黄紫红。 第三级序，光程差为11001650nm，主要干涉色为兰绿绿黄橙红。 第四级序，光程差为16502240nm，主要干涉色为粉红浅绿浅橙。 当光程差增大到相当于五级以上的干涉色时，几乎接近于各色光波半波长的奇数倍，同时又接近于它们半波长的偶数倍，各色光波都有不等量的出现，互相混杂的结果，形成一种与珍珠表面颜色相近的亮白色，称高级白干涉色。 一般情况下矿片的厚度都在0.03mm左右，如矿片呈现高级白干涉色，则说明该矿物具有很高的双折射率。 由上可知，干涉色级序的高低，取决于相应的光程差大小，而光程差大小又取决于矿片的厚度和双折射率的大小，双折射率的大小又与矿片的性质和切面方向有关。 在同一岩石薄片中，各种矿物颗粒的厚度基本相同，同一矿物因其切面方向不同，可显示不同的干涉色，平行光轴或平行光轴面的切面，双折率最大，呈现的干涉色级序最高；垂直光轴的切面双折率为零，呈全消光；其他方向的切面，双折率介于零和最大之间，其干涉色级序也介于灰黑和最高之间。 不同矿物的最大双折率不同，它们所显示的最高干涉色也不同。 因此在鉴定矿物时，测定它们的最高干涉色才有鉴定意义。 三、干涉色色谱表干涉色色谱表是表示干涉色级序、光程差、双折率和薄片厚度之间关系的图表。 它是根据公式R=d(N1-N2)，制成的。 色谱表的横坐标方向表示光程差的大小，以毫微米为单位，纵坐标方向表示薄片厚度，以毫米为单位，斜线表示双折率大小，在各光程差的位置上填上相应的干涉色，便构成了干涉色色谱表。 根据光程差、薄片厚度、双折率之间的关系，若已知其中任意两个数据，应用色谱表，就可以求出第三个数据。 例如已知石英的最大双折率为0.009，显微镜下观察石英的最高干涉色为一级黄色，根据色谱表可知此矿片厚度大约为0.04mm，比标准薄片（0.03mm）稍厚。 若石英最高干涉色为一级浅黄，则矿片接近标准厚度。 四、异常干涉色在讨论干涉色成因时，我们是以同一矿物对不同波长的单色光双折率大小相等为基础的。 实际上同一矿物对不同波长单色光的双折率并不完全相等，即有双折率色散。 但大多数矿物双折率色散很小，对干涉色的影响甚微，肉眼难以察觉。 但少数矿物的双折率色散很强，能影响其干涉色，出现色谱表上没有的干涉色，称为异常干涉色。 当矿物对紫光的双折率显著大于对红光的双折率时，就呈现出“柏林兰”的异常干涉色；如绿泥石、黝帘石等；当矿物对红光的双折率显著大于对紫光的双折率时，就呈现“锈褐色”的异常干涉色，如绿泥石、符山石。 还有些矿物如黄长石，对黄光双折率为零，而对其他单色光有不等的双折率，结果形成黄色的互补色菁兰色的异常干涉色。 此外还有些二轴晶矿物，因光率体色散影响而出现异常干涉色，甚至在消光位时也不完全黑暗，而显暗红或暗兰干涉色，如榍石、钛辉石最为明显。 干涉色级序低的矿物，异常干涉色一般较为明显，易于识别；干涉色级序高的矿物，异常干涉色难与正常干涉色区别。 此外，某些颜色浓的矿物，如黑云母、角闪石等，干涉色常受到颜色的干扰和掩盖，不易看清其应有的干涉色级序。 4.5补色法则和补色器在正交偏光镜间测定一些晶体的光学性质时，往往借助于一些补色器（或试板）。 应用补色器时，要遵循补色法则。 一、补色法则在正交偏光镜间，两个非均质体任意方向的切面（除垂直光轴的切面外），在45?位重叠时，光通过此两矿片后总光程差的增减法则（光程差的增减表现为干涉色级序的升降），称为补色法则。 设一非均质体矿片的光率体椭圆半径为Ng?、Np?，光波通过此矿片后发生双折射，分解形成两种偏光，所产生的光程差为R1。 另一矿片的光率体椭圆半径为Ng?、Np?，产生的光程差为R2。 将两个矿片重叠于正交偏光镜间，并置两矿片于45?位。 光波通过两矿片后所产生的总光程差为R。 总光程差R是增大还是减小，取决于两矿片重叠的方式。 当两矿片的同名半径平行时（即Ng?Ng?、Np?Np?），光通过两矿片后，总光程差RR1R2。 其中RR 1、RR2，因此总光程差R反映出的干涉色，比原来两矿片各自的干涉色都高，即同名半径平行干涉色级序升高。 当两矿片的异名半径平行时（即Ng?Np?、Np?Ng?），光通过两矿片后，总光程差RR1R2。 它们可能有三种关系RR1,RR2。 因此总光程差R所反映的干涉色比原来的两个矿片都低，或比其中某一个矿片的干涉色低，即当异名半径平行时，干涉色级序降低。 由上可知，两矿片在正交偏光镜间45?位重迭时，当其光率体椭圆半径同名半径平行时，表现为干涉色级序升高；异名半径平行时，干涉色级序降低（比原来高的矿片干涉色低，比原来低的矿片干涉色不一定低），若R1R2，总光程差R0，此时矿片消色而变黑暗。 在两矿片中，如果一个矿片的光率体椭圆半径名称及光程差为已知，则可根据补色法则，测定另一个矿片的光率体椭圆半径名称及光程差。 偏光显微镜里所附的补色器，就是已知光率体椭圆半径名称和光程差的矿片。 二、几种常用的补色器 1、石膏试板光程差约为550m?，在正交偏光镜间为一级紫红干涉色，也称为1?试板，一般将Ng或慢光方向注明在试板上。 插入石膏试板，可使矿片的干涉色升高和降低一个级序。 如矿片的干涉色为二级黄，加入石膏试板后，升高为三级黄，降低为一级黄。 因三级黄和一级黄不易区别，故石膏试板更适用于干涉色低的矿片。 如果矿片的干涉色为一级灰（R150m?），加入石膏试板后，同名半径平行，总光程差R550150700m?，矿片干涉色由一级灰变为二级兰绿；异名半径平行时，总光程差R550150400m?，矿片干涉色由一级灰变为一级黄。 这两种干涉色对矿片本身的一级灰来说都是升高，但对试板所具有的干涉色一级紫红来说，则有升有降。 因此，在这种情况下，判断干涉色级序的升降，应以石膏试板的干涉色为准。 或者记住，当矿片的干涉色为一级灰时，加入石膏试板，干涉色升高时变二级兰，降低时变一级黄。 2、云母试板光程差为黄光波长的四分之一（1/4?），即147m?左右，在正交偏光镜间呈现一级灰白干涉色。 其光率体椭圆半径Ng、Np的方向一般都注明在试板上。 加入云母试板后，使矿片的干涉色按色谱表顺序升降一个色序。 如矿片的干涉色为一级紫红，加入云母试板后，升高变为二级兰，降低变为一级橙黄。 这种试板比较适应于干涉色较高的矿片。 3、石英楔沿石英平行光轴方向从薄至厚磨成一个楔形，用加拿大树胶粘在两块玻璃片之间。 其光程差一般为01680毫微米左右，在正交偏光镜间，由薄至厚可依次出现一级至三级的干涉色。 在矿片上由薄至厚推入石英楔，当同名半径平行时，矿片干涉色级序逐渐升高；异名半径平行时，矿片干涉色逐渐降低，当推至石英楔光程差与矿片光程差相等时，矿片消色而变成黑带。 4.6正交偏光镜间主要光学性质的观察与测定正交偏光镜间主要光学性质的观察与测定 一、非均质体矿片上光率体椭圆半径方向和名称的测定 一、非均质体矿片上光率体椭圆半径方向和名称的测定显微镜下研究矿物的许多光学性质时，都需要在正交偏光镜间测定矿物光率体椭圆半径的方向和名称。 其测定方法如下 1、将预测定的矿片置于视域中心，转动物台使矿片消光，此时矿片上光率体椭圆半径的方向分别平行于上、下偏光的振动方向。 2、转动物台45?，此时矿片上光率体椭圆半径与上、下偏光振动方向或目镜十字丝成45?夹角，矿片干涉色最亮。 3、插入试板，观察矿片干涉色变化。 如果矿片干涉色降低，说明试板与矿片异名半径平行；如果干涉色升高，说明同名半径平行。 试板上光率体椭圆半径的方向是已知的，据此就可以确定矿片上光率体椭圆半径的名称。 在实际操作时，根据矿片干涉色级序的高低不同，使用不同的试板。 二、干涉色级序的观察和测定根据光程差R=d(N1-N2)，已知在正常厚度（0.03mm左右）的岩石薄片中，同一矿物因切面方向不同，双折率值(N1-N2)的大小不同，呈现的干涉色级序高低也不同。 因此在观察和测定干涉色级序时，必须选择干涉色最高的颗粒。 一般鉴定时采用统计的方法，多测几个颗粒，取其中最高的。 精确测定时，必须选择平行光轴或平行光轴面的颗粒，这种颗粒要在锥光下检查确定。 1、楔形边法矿物颗粒往往具有楔形的边缘，即由边缘至中心厚度逐渐增加，因而从R=d(N1-N2)中可知，其干涉色级序会由边缘向中心升高。 如果最外边一圈为一级灰白，向中心干涉色逐渐升高而构成细小的干涉色色圈。 其中经过一条红带，则矿片的干涉色为二级；经过n条红带，矿片的干涉色为（n+1）级。 如果矿片的边缘最外圈不是从一级灰白开始的，则不能用这种方法判断干涉色级序低。 2、利用石英楔测定干涉色级序 （1）将选定的具有最高干涉色的颗粒至于视域中心，旋转物台使矿片消光。 （2）旋转物台45?，使矿片的干涉色最亮。 （3）从试板孔慢慢插入石英楔，观察矿片干涉色的变化，可出现下列两种情况a.随着石英楔的插入，矿片的干涉色逐渐升高，证明石英楔与矿片的光率体椭圆切面的同名半径平行，必须转物台90?，使异名半径平行，再进行测量。 b.随着石英楔的插入，矿片的干涉色逐渐降低，证明石英楔与矿片的光率体椭圆切面的异名半径平行，当插到石英楔的光程差与矿片相等处，矿片消色而黑暗（往往不是全黑，而是暗灰或混有矿物本身的颜色）。 再慢慢抽出石英楔，矿片上的干涉色又逐渐升高。 在抽出过程中，注意观察矿片上干涉色的变化，如果其间经过一次红色，则矿片干涉色为二级，经过n条红带，矿片的干涉色为（n+1）级。 三、消光类型和消光角的测定（一）、消光类型当矿片上的光率体椭圆半径与上、下偏光的振动方向（一般与目镜十字丝方向一致）平行时，矿片消光。 根据矿片消光时，矿片上的解理缝、双晶缝及晶体轮廓等（一般与结晶轴有一定的关系）与目镜十字丝的关系，可划分出三种消光类型 1、平行消光矿片消光时，解理缝、双晶缝和晶体轮廓等与目镜十字丝之一平行。 2、对称消光矿片消光时，目镜十字丝为两组解理缝或两个晶面迹线夹角的平分线。 3、斜消光矿片消光时，解理缝、双晶缝和晶体轮廓等与目镜十字丝之一斜交。 此时光率体椭圆半径与解理缝或双晶缝之间的夹角称为消光角。 矿片的消光类型取决于矿物的光性方位及切面方向。 不同晶系的矿物所具有的消光类型大致有一定的规律。 中级晶族矿物的z轴与光率体的光轴平行，一般为平行消光或对称消光。 斜方晶系矿物的光性方位是三个结晶轴与光率体三主轴平行。 因此在100、010和001三个晶带（其晶带轴分别为X轴、Y轴和Z轴）中的任意切面都是平行消光或对称消光。 但与三个结晶轴斜交且斜交角度较大的任意切面上，可能出现斜消光，因为这种切面上的解理缝或双晶迹线不代表结晶轴的方向。 单斜晶系的矿物光性方位是结晶轴Y轴与三主轴（Ng,Nm,Np）之一平行，其余两个主轴与结晶轴X轴和Z轴斜交。 这类矿物不同切面的消光类型可能有下列四种情况 （1）在100晶带（晶带轴为X轴）中，在平行 (001)切面上是对称消光，在平行 （011）、(0kl)切面上可能出现两组斜交的解理缝，但不一定都是对称消光。 010是100和001两个晶带共有的。 （2）在001晶带中（晶带轴为Z轴）。 平行 （010）的切面上，包含Z轴和X轴，对于角闪石和辉石类Nm=Y轴的矿物来说， （010）平行光轴面，包含Ng和Np轴。 其解理缝方向代表Z轴方向，在这种切面上测得Ng与Z轴的真实夹角。 平行 （100）面为平行消光（解理缝一般看不见）。 平行 （110）的切面为斜消光，但消光角比平行 （010）切面小，且其光率体椭圆半径为Ng?和Np?。 在这个晶带其他方向的切面均为斜消光，其消光角的大小递变于 （100）切面的零度与 （010）切面的最大之间。 （3）在010晶带中（晶带轴为Y轴）。 平行 （001）的切面为对称消光。 平行 （100）切面为平行消光。 其他切面为平行或对称消光。 （4）斜交三个结晶轴的任意方向切面，均为斜消光。 消光角的大小多数比平行 （010）切面的消光角小，有少数比平行 （010）切面的消光角大。 三斜晶系矿物的光性方位是三个结晶轴与光率体三主轴都斜交，因此，无论是哪一个晶带上的切面绝大多数都是斜消光。 （二）、消光角的测定消光角一般是结晶轴或晶面符号与光率体椭圆半径之间的夹角表示，如角闪石在 （010）切面上的消光角表示为NgZ=26?；中性斜长石在垂直 （010）切面上的消光角以Np? （010）20?表示。 不是所有各晶系的矿物都需要测定消光角，只有单斜晶系和三斜晶系的某些矿物消光角才具有鉴定意义。 测得消光角的步骤如下 （1）选择合适的定向切面，置于视域中心，并使解理缝或双晶缝与目镜十字丝的纵丝平行，记下物台刻度数a。 （2）旋转物台使矿片至消光位，此时矿片上光率体椭圆半径与目镜十字丝一致，记下物台的刻度数b。 ?a-b?就是矿片的消光角。 （3）从消光位再转物台至45?位，插入试板，根据矿片干涉色级序的升降确定矿片光率体椭圆半径的名称。 （4）根据解理缝或双晶缝的性质，判断其所代表的结晶方向。 例如单斜角闪石和单斜辉石发育110解理，在平行Z轴的切面上，解理缝可代表Z轴方向。 斜长石平行 （010）的切面上，平行 （010）的解理缝和双晶纹只代表 (010)晶面的方向。 四、晶体延性符号的测定长条状的矿物切面，其延长方向与光率体椭圆切面长半径（Ng或Ng?）平行或其夹角小于45?时，称为正延性；延长方向与光率体椭圆切面短半径（Np或Np?）平行或其夹角小于45?时，称为负延性。 延性符号是某些长条状矿物的鉴定特征。 对于斜消光的矿片只要测定了消光角即可以判断延性符号。 对于平行消光的矿片测定延性符号的方法如下 （1）把预测的矿物置于视域中心，使晶体的延长方向平行目镜十字丝的纵丝，此时矿片消光。 （2）转物台至45?位，插入试板，根据矿片干涉色的升降变化就可以判断延性符号。 当晶体的延长方向与Nm平行或夹角小于45?时，其延性可正可负。 五、多色性及吸收性公式的测定多色性和吸收性公式的测定需要在定向切面上进行，正交偏光可以提供较多的定向切片信息，但精确的测定还需要锥光检查定向切面方向。 二轴晶矿物有Ng、Nm、Np三个主要颜色，要测定它们需要选择两种切面。 一般选择一个平行光轴面的切面测定Ng、Np的颜色和一个垂直光轴的切面测定Nm的颜色。 平行光轴面的切面在单偏光下多色性最强，在正交偏光下干涉色最高；垂直光轴的切面在单偏光下无多色性，在正交偏光下全消光。 具体测定步骤如下 （1）寻找平行或近于光轴面的颗粒（在单偏光下多色性最强，在正交偏光下干涉色最高），置于视域中心，转物台使矿片消光，此时矿片光率体椭圆半径N 1、N2分别平行于下、上偏光的振动方向。 如N1平行下偏光方向，在单偏光下观察其颜色。 N2平行于上偏光方向，转物台90?在单偏光下观察其颜色。 （2）在正交偏光下转物台45?，插入试板，确定N1和N2的名称得到Ng、Np的颜色。 （3）寻找垂直或近于垂直光轴的颗粒（应为全消光或一级暗灰）置于视域中心，单偏光下观察得到Nm颜色。 （4）将所观察记录的各主轴的颜色并写出多色性及吸收性公式。 六、双