晶体光学知识总结文献

1、1、简述正交偏光镜下样品可能呈现的现象及一般结论。答：均质体：全暗，转后：似明似暗；非均质体集合体转后全亮。2、两晶体薄片重叠，简述从偏光显微镜中观察的干涉色的变化情况。3、画出一轴晶垂直光轴切片干涉色图，并说明其形象特点，以及如何测定光性正负。答：图像特点：由一个黑十字与同心圆干涉色色圈组成。黑十字由两个互相垂直的黑带组成。黑带即消光 影。两个黑带分别与上、下偏光镜振动方向平行，两个黑带中心部分往往较窄，边缘部分较宽，黑十字交 点位于视域中心（与目镜十字丝交点重点），为光轴出露点。干涉色色圈以黑十字交点为中心，成同心环状，其干涉色级序由中心向外逐渐升高，干涉色色圈愈外愈密。矿物的双折率愈大，

2、干涉色色圈愈多；反 之，双折率愈小，干涉色色圈愈少。转动物台 360。，干涉图不发生变化。测定光性符号一轴晶垂直光轴切片的干涉图中，黑十字的四个象限内， 放射线方向代表Ne的方向;同心圆的切线方向代表 No的方向。加入试板，观察干涉图中黑十字四个象限内干涉色的升降变化，根据 补色法则即能确定 Ne与No的相对大小。4、画出二轴晶垂直锐角等分线切片图，并说明其形象特点，以及如何测定光性正负。答：干涉图由一个黑十字及“8”字形干涉色色圈组成。黑十字交点位于视域中心，为 Bxa的出露点；黑十字的两个黑带分别平行上、下偏光镜振动方向，其粗细不等，在光轴面方向的黑带较细，在两个光轴出 露点上更细，垂直光

3、轴面方向（Nm方向）的黑带较宽。“8”字形干涉色色圈以两个光轴出露点为中心， 其干涉色级序向外逐渐升高，而且愈外色圈愈密。干涉色色圈的多少取决于矿物的双折率及矿片厚度。双 折率愈大，矿片愈厚，干涉色色圈愈多；双折率愈小，矿片愈薄，干涉色色圈愈少，甚至在黑十字四个象 限内仅出现一级灰干涉色。二轴晶矿物的光f符号是根据Bxa究竟是Ng或是Np确定的。当Bxa=Ng时为正光性；Bxa=Np为负光性。测定光性符号时，最好使光轴面与目镜十字丝成45。夹角，此时干涉图成对称的两上弯曲黑带，视域中心为Bxa出露点，弯曲黑带顶点为光轴出露点，其联线为光轴面与薄片相交的迹线，通过Bxa出露点垂直光轴面的方向为N

4、m方向。在垂直Bxa的矿片中，Bxa垂直薄片平面。如为负光性晶体，即是沿Np方向入射。垂直此入射光波的光率体椭圆切面为 Ng Nm主轴面，其长短半径分别为 Ng和Nm 在光轴面迹线上的 Bxa与光轴之间，垂 直入射光波的光率体椭圆切面长短半径分别为Ng和Nm在光轴Bxo之间，垂直入射光波的光率体椭圆切面长短半径分别为 Nnf口 Np。如为正光性晶体，垂直沿 Bxa入射光波的光率体椭圆切面长短半径分别 为NmH Np在Bxa与光轴之间，垂直入射光波的光率体椭圆切面长短半径分别为Nm与Np。在光轴与Bxo之间，垂直入射光波的光率体椭圆切面长短半径分别为Ng与Nm知道了干涉图上Bxa、Bxa及Nm勺

5、方位之后，在二、四象限加入试板，根据弯曲黑带顶点内外（即凸方与 凹方）干涉色级序的升降变化，就能确定Bxa是Ng还是Np,即解决了二轴晶光性正负。5、晶体与非晶体的区别 ？答：区别：晶体内部质点在三维空间上周期性重复排列，而非晶体没有。6、简述晶体的六大性质。答：内能最小、稳定性、对称性、异向性、均一性、自限性7、列举晶族、晶系及其对称特点和代表性矿物名称。晶族晶系对称特点代表性矿物低级晶族三斜晶系无L2,无P单斜晶系L2或P仅1个斜方晶系L2或P多余1个中级晶族四方晶系有1个L4或1个L4i三方晶系有1个L3六方晶系有1个L6或L.局级晶族等轴晶系有4个L38、回出表小各晶系晶体常数特点。答

6、：见书第8页9、光性均质体和非均质体的区别？答：光性均质体的光学性质在各个方向上都相同，而非均质体不同。10、晶体对称的特点。答：一切晶体都是对称的。2晶体的对称是有限的。3晶体的对称由其内部结构的对称性所决定。11晶体的分类依据是晶体的对称特点。分类：首先，将属于一个对称型的所有晶体，归为一类，称为晶类，共有 32个晶类。其次，在32种对称型中，根据对称型中有无高次轴及高次轴的多少，将晶体分为 3个晶族：有多个高次 轴的为高级晶族；仅有一个高次轴的为中级晶族；没有的为低级晶族。最后，在个晶族中，按其对称特点进一步划分为7个晶系。12、晶体上只可能存在 L1、L2、L3、L4和L6次对称轴吗？

7、为什么？答：是，由于受空间格子规律限制。13、100在高级晶族、中级晶族和低级晶族中各代表什么单形？答：高级晶族：立方体 中级晶族：四方柱 低级晶族：单面、平行双面14、单形的概念和特点。答：概念：在晶体中设置符合晶体对称特征或与格子参数相一致的坐标系统。特点：1、同一单形的晶面必能对称重复。2、同一单形的晶面与对称要素的关系一致。3、在理想条件下，同一单形的各晶面同形等大15单行相聚的原则是什么？答：必须属于同一对称型16、聚形分析的步骤。答：1、通过对称操作确定聚形的对称型及晶族、晶系； 2、确定聚形上不同大小、形状的晶面数目来确定单形数目；3、数出每种单形的晶面数目；4、根据每种晶面的数

8、目、晶面间的相对位置、镜面与对称轴的相互关系，也可采用将晶面扩展相交恢复单形的理想形状，确定单形名称。17、晶体定向的概念。选择晶轴的原则。答：概念：在晶体中设置符合晶体对称特征或与格子参数相一致的坐标系统。原则：1、首选对称轴为晶轴；2、对称轴数量不足，则选对称面的法线作为晶轴；3、若仍不足，则选发育的晶棱方向为晶轴；4、在上述前提下，应尽可能使所选晶轴互相垂直或趋于垂直，使轴单位相等或趋于相等。18、哪些晶系是三轴定向？哪些晶系必须选择四轴定向？答：三轴定向：等轴、四方、单斜、三斜、斜方四轴定向：六方、三方19、何为晶体常数？各晶系的晶体常数特点如何？答：晶体常数：表征晶胞形状的参数。晶系

9、等轴四方单斜三斜斜方三方/ 六方晶体常数特点a=b=ca = 0 = 丫 =900a=bw ca = 0 = 丫 =90a，b，ca = T =9000 90oa w b，ca，0，丫，90a w b，ca = 0 = 丫=900a=bwca = 0 =900, T =120 020、截距系数、轴单位、轴率的概念。答：截距系数：截距/轴单位轴单位：a、b、c 轴率：轴单位之比 a ： b： c21、各晶系晶体是如何定向的？晶系晶轴选择等轴以互相垂直的3个L4或3个L;分别为x、y、z轴，无3个L4或3个L*时选3个互相垂 直的L2为x、v、z轴。四方以唯一的L4或L；为z轴，以垂直z轴并相互垂

10、直的2个L2或2个P的法线为x、y轴， 无L2或P时，选2条相当晶棱方向分别为 x、y轴。三方/六方以唯一 的L3或L6或L6,为z轴，以垂直z轴并相互间呈60的3个L2或3个P的法线为 x、v、u轴，无L2或P时，选3条晶棱方向分别为x、v、u轴。斜方以互相垂直的3个L2分别为x、y、z轴，L2 2P对称型则以L2为z轴，2P的法线为x、y 轴。单斜以L2或P的法线为y轴，以垂直y轴的主要晶棱的方向为 x、z轴。三斜选不在同一平面内的 3个主要晶棱的方向分别为 x、v、z轴。22、什么是晶面符号？什么是晶面的米氏符号？晶体定向后，如何确定晶面的米氏符号？答：晶面符号：代表晶面空间方位的符号。

11、晶面的米氏符号：由英国人 Miller （ 1839）创立，晶面在3个结晶轴上的截距系数的倒数比就是晶面的米氏符号23、什么是单行符号？晶体中如何选择代表晶面？ “前、右、上”的目的是什么？答：概念：在单形中选择一个代表面，把该晶面的晶面指数用括起来，用以表征组成该单形的一组晶面的结晶学取向的符号。原则：一般是选择正指数最多的晶面，同时还遵循先前（即x轴上指数最大）、次右（即Y轴上的指数次大）、后上（即z轴上的指数最小 ）的原则。目的：使晶面尽量交于3晶轴的正端，尽量使单形符号中的晶面指数为正值。24、各晶系常见的单形符号有哪些？单形符号等轴四方斜方单斜三斜 100 立方体四方柱平行双面单面单

12、面平行双面 110 菱形十二面体四方柱斜方柱斜方柱 双面单面平行双面 111 八面体 四面体四方双锥 四方四面体四方单锥斜方双锥 斜方四面体 斜方单锥斜方柱 双面单面平行双面 210 五角十二面体 211 四角三八面体 1011 三方、六方菱面体、六方双锥 1010 三方柱、六方柱 0001 平行双面25、举例说明单形符号的用途？答：1、研究描述晶体的形态：例如方铅矿（等轴晶系）晶体常呈100 110状，是指方铅矿常具有立方体、八面体的晶形；2、描述矿物的解离和裂开：例如萤石（等轴晶系）解理111 完全，表示萤石具八面体的4组完全解理26、什么是晶带？答：交棱相互平行的一组晶面的组合，称为一个

13、晶带。27、为什么说在一个晶体上，同一单形的各晶面，只要有条纹出现，它的样式和分布状况总是相同的？答：因为晶体上属于一种单形的晶面其蚀象也必然相同。28、矿物集合体有哪些种类，它们主要的鉴别特征是什么？显晶集合体（用 肉眼或放大镜 可以分辨出矿 物颗粒界限）粒状集合体由各个方向发育大致相等的颗粒组成，又二分为粗粒状（直径5mm,中粒状（直径15mm和细粒状（ 1mm片状或鳞片状 集合体如果单体呈片状，则按片状的大小，分别叫做片状或鳞片状集合体。柱状、针状集合 体若单体为一向延长的，则按其粗细及排列情况分为柱状、针状、纤维 状、放射状集合体隐晶集合体（只 有在显微镜下 辨认出单体）分泌体岩石中的

14、球状或不规则形状的空洞，被胶体溶液从洞壁开始逐层地向 中心渗透沉淀充填而成，中心常有空腔，有时还长有晶簇结核体围绕某一核心自内向外发育而成的球体、凸镜状或瘤状的矿物集合体。酗状及豆状体由许多形状、大小如同鱼卵大小的球粒所组成的集合体为弱状集合体， 形状大小如豆的称为豆状集合体钟乳状体由溶液或胶体失水而逐渐凝聚形成的集合体29、说出下列解理的组数和夹角（900、600和斜交）：立方体、八面体、菱面体、四方柱100、斜方柱11030、一轴晶光率体和二轴晶光率体分别有哪些切面，它们个具有什么样的形态？各切面上的长短半径分别是什么？双折率大小情况是怎样的？相应的干涉色的高低情况又如何？为什么，Bxa切

15、面上的双折率总是小于，Bxo上的双折率？答：I. 一轴晶光率体：（1）垂直光轴的切面：圆切面，半径等于 No,双折率为零，（2）平行光轴的切面： 椭圆切面，其长短半径分别为 No和Ne,双折率必等于椭圆切面长短半径No、Ne之差【是一轴晶矿物的最大折射率，（3）斜交光轴的切面：椭圆切面，其长短半径分别为No和Ne,双折率等于椭圆的切面长短半径No Ne之差。II.二轴晶光率体：（1）垂直光轴的切面：圆切面，半径等于Nm双折率为零，（2）平行光轴的切面：椭圆切面，其长短半径分别为 Ng与Np,双折率等于椭圆切面长短半径之差（Ng-Np）【是二轴晶矿物的最大双折率】,（3）垂直Bxa的切面：椭圆切

16、面，其长短半径分别为Nm和Np,双折率等于椭圆切面长短半径之差（Nm-Np）或（Ng-Nm）, （4）垂直Bxo的切面：椭圆切面，其长短半径分别为Ng和Nm双折率等于椭圆切面长短半径之差（Ng-Nm）或（Nm-Np）, （5）斜交切面：椭圆切面但非主轴面，1垂直主轴面的斜交切面（半任意切面）：椭圆长短半径中，总有一个是主轴（Mg、Nm或Np）,另一个半径是 Ng和Np ,2任意斜交切面：椭圆切面的长短半径分别为Ng和Np,双折率等于长短半径之差 （Ng -Np）;干涉色高低情况：双折率越大，干涉色级序越高；，Bxa切面上的折射率总是小于， Bxo上的双折率是因为正光柱晶体的Ng-Nm【_L B

17、xo切面的双折率】Nm-Np_L Bxo切面的双折率】，负光性晶体的 Ng-Nrrf _L Bxa切面的双折率】Nm-NpBxo切面的双折率】。31、在单偏光镜和正交偏光镜下分别观察矿物的哪些光学特征？答：在单偏光镜下观察：矿物的外表特征，如矿物的形态及解理等；与矿物对光波选择吸收有关的光学性 质，如矿物的颜色、多色性及吸收性；与矿物折射率大小有关的光学性质，如突起、糙面、边缘、贝壳线 及色散效应等。正交偏光镜下观察：矿片的消光现象及消光位，镜间矿片的干涉现象，干涉色级序的观察与测定，双折率 的测定，消光类型与消光角测定，晶体延性符号的测定以及双晶的观察等。32、黑云母具有明显的多色性和极完全

18、解理，是不是薄片中的所有黑云母颗粒都显示多色性和解理？为什么？答：不是。因为同一矿物切片方向不同时多色性和解理就不同，平行光轴或光轴面的切面多色性和解理最为明显，而垂直光轴或光轴面的切面多色性和解理最不明显，其余切片方向多色性和解理明显程度递变于二者之间。33、正交偏光镜下，在一定波长的单色光照射下，矿片产生的光程差在什么情况下，会由于干涉使视域变黑暗？什么情况下变明亮呢？答：当光程差为该单色光半波长的偶数倍（R=n入）时，两种偏光相互抵消而使视域变黑暗；当光程差为该单色光半波长的奇数倍【R=（2n+1）入/2】时，两种偏光相互叠加而使视域变明亮。34、矿物的颜色和干涉色在成因上有什么不同？有

19、颜色的均质体矿物或垂直光轴的非均质体矿片有无多色性和干涉色？答：矿物的颜色是矿物对白光中各单色光波选择吸收的结果，而矿物的干涉色是通过正交偏光镜间矿片后 不同程度加强的单色光波混合作用（干涉作用）的结果。有颜色的均质体矿物或垂直光轴的非均质体矿片 没有多色性和干涉色。35、怎样在偏光镜下运用贝克线方法判断未知矿物的突起正负？答：当矿物与加拿大树脂相接处时，提升镜筒贝壳线向矿物内移动则该矿物为正突起，贝壳线向树脂方向移动时该矿物为负低突起。36、石膏和云母试板分别能产生多大的光程差？能形成什么样的干涉色？它们分别适用于什么样的矿片？答：石膏试板能产生550nm的光程差，加入后能够升高（或降低）一

20、个级序，在正交偏光镜间45位置时呈现一级红干涉色，它适用于干涉色较低（二级黄一下）的矿片；云母试板能产生147nm的45位置时呈现一级灰白干涉色，它适用于干涉色较高的矿片。37、一级灰白和高级白干涉色在成因上有什么不同？怎样在镜下区别它们？答：一级灰白是当光程差在 200nm-250nm左右时，接近于各单色光波的半波长，各单色光不同程度的加强的结果；而高级白事各种单色光都有不等量出现而相互混杂的结果。区别：在正交偏光镜下，转动载物台一级灰白出现消光现象而高级白没有；加入试板后一级灰白干涉色改变而高级白几乎不变。38、在应用矿片的的双折率、干涉色和消光角鉴别矿物时，应选择什么方向的切片来进行观察

21、？为什么？答：应选择平行光轴或光轴面的切面。因为此时双折率最大，而干涉色结果主要取决于光程差，R=d（N-N2）,故双折率最大干涉色最明显，在用消光角鉴别矿物时，单斜晶系矿物常选择平行（010）的切面，单斜辉石和单斜角闪石的（010）通常与光轴平行，这类矿物常选择干涉色最高的切面测定消光角，三斜晶系矿物一 般选择默写特殊方向面测定消光角。39、如何利用补色器判断矿物的延性正负？答：1、将欲测矿片置于视域中心，使矿片的延长方向平行目镜十字叉丝纵丝，此时矿片消光，矿片光率体椭圆半径与目镜十字叉丝平行；2、转动载物台45,使矿片延长方向与目镜十字叉丝成 45夹角；3插入试板，当干涉色级序降低，试板与

22、矿片光率体椭圆切面的同名半径平行，证明 Np或Np平行延长方向为负延性。40、普通辉石的最高干涉色为二级黄，故若在正常厚度的薄片中看到一个矿物颗粒的干涉色为一级灰白，是否可以判断该矿物不是普通辉石？答：否。因为只有在矿片切片方向上的双折率为最大双折率时的干涉色才为最高干涉色（二级黄），干涉色因矿片切片方向不同而不同。41、何为双折射率？石英、石榴子石、萤石、方解石、火山玻璃、长石，哪些没有双折射率？为什么？双折射率：非均质体中两个或三个主折射率之间的最大差值为双折射率42、何谓光率体？光率体是如何构成？光率体有何用途？答：光波在晶体中传播时，折射率值随光波振动方向变化的一种光学立体几何图形。构

23、成：设想自晶体中心起，延光波振动方向按比例截取相应的折射率值，以线段的方向表示光的振动方向，以线段的长短表示折射率值的大小，然后将各线段的端点连接起来，便构成光率体。用途：光率体反映了晶体光学性质中最本质的特点，其形状简单、应用方便，研究光率体的意义在于光率 体在每一种透明矿物中的位置（即光性方位）是鉴定透明矿物主要依据之一，由光率体导出的一系列光学常 数和一些光学现象（如折射率、双折率、多色性、吸收性、干涉色级序、光性符号、光轴角、光性方位等），不同矿物有不同光学性质和光学常数。在利用偏光显微镜观察造岩矿物时，就是以光率体在每种矿物中的 方位为依据来鉴定造岩矿物。43、中级晶族和低级晶族光率

24、体有何不同？为什么？答：中级晶族指一轴晶（包括三方晶系、四方晶系和六方晶系）的晶体。它们的水平结晶轴单位相等，即a=bo它们的水平方向上的光学性质相等，光沿Z轴（及光轴方向）射入不发生双折射，而沿其他任何方向入射均要发生双折射。低级晶族指二轴晶（斜方、单斜、三斜晶系）的矿物。这类晶体的3个结晶轴轴单位不等，即a，b，c,表明它们在三维空间上内部结构和光学性质的不均一性。44、绘出一轴晶负光性光率体的主要切面，并说明每一个切面的半径名称？45、绘出二轴晶正光性平行 AP切面，负光性垂直 Bxa切面、垂直Bxo切面，并注明每一个切面的半径名 称。46、何为光性方位？说出石英、方解石的光性方位。答：

25、光性方位：晶体中，光率体主轴与结晶轴的关系。也可以说，光率体在晶体中的位置即光性方位。石 英是正光性，方解石是负光性47、斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系晶体的光学方位有何不同？答：在斜方晶系中，光率体的 3个主轴（M2Np）与晶体的3个结晶轴（X、Y、Z） 一致。至于哪一个主轴 与哪一个结晶轴重合，因矿物不同而异。单斜晶系的光率体有一个光学主轴与丫轴重合，其余两个主轴与X、Z结晶轴斜交。究竟哪一个主轴与 丫轴重合，另两个主轴与 X、Y结晶轴斜交的方位和角度，则因 矿物不同而异。三斜晶系晶体的对称程度最低，只有一个对称中心与光率体的对称中心相当。因此，三斜晶系晶体的光性方位是光率体的 3个主轴与晶

26、体的3个结晶轴斜交，其斜交角度因矿物而异。48、矿物的多色性在什么方向切片上最明显？为什么？测定一轴晶和二轴晶矿物的多色性公式，需要选择什么方向的切片？答：平行光轴（一轴晶）或平行光轴面（二轴晶）的切片多色性最明显。一轴晶矿物时要 N方向的切片，二轴晶矿物时要平行光轴面Ng、Np的切片。49、辉石和长石都具有两组解理，在岩石薄片中，为什么辉石具解理缝的切片多于长石？答：辉石是正高突起的，裂隙和解理缝在镜下会比较粗比较明显，而斜长石是正低突起，钾长石是负低突起，都属于低突起，所以会觉得解理不怎么发育。50、岩石薄片中，矿物的突起高低取决于什么因素？如何区分正、负突起？答：取决于矿物折射率与加拿大

27、树胶折射率的差值大小，差值愈大，矿物的突起愈高，反之，差值愈小，矿物的突起愈低。折射率大于1.54的矿物具正突起，折射率小于 1.54的矿物具负突起。51、贝克线的移动规律是什么？如何利用贝克线的移动规律去判定矿物折射率的相对大小？答：贝克线的移动规律：提升镜筒，贝克线向折射率大的物质移动；下降镜筒，贝克线向折射率小的物质移动。 差值愈大贝，克线较明亮；反之。52、当矿片在正交偏光镜间处于消光位时，加入石膏试板或云母试板后，为什么矿片无变化？答：当矿片干涉色为I级灰时，加入石膏试板后，同名半径平行时，干涉色升高，矿片干涉色由I级会变 为口级蓝；异名半径平行时，干涉色降低，矿片干涉色由I级灰变为I级黄。在矿片上加入云母试板后， 可以使矿片的干涉色升降一个色序。53、消光和消色有何本质的区别？54、测定消光角时，为什么必须测定光率体的椭圆半径？答：光率体的椭圆半径不同其折射率也不等，在矿片中的传播速度不同。55、用石英平行光轴切面磨制石膏试板（550nm光程差），需磨制的厚度大小（石英的双折射率为0.009 ） ?答：只有根据所测的光程差和矿片的厚度才能在干涉色色谱上查出双折射率。56、具有高级白干涉色的矿片，加入石膏试板或云母石板后，为什么矿片无变化？答：高级白干涉色往往是混合的灰白色，并带珍珠色彩，但要确定为高级白干涉色应作如下操作。A置白云石于视域中心，推入上偏光镜。B旋转物台