宝石的物理性质

1、宝石的物理性质第1页，共20页，2022年，5月20日，1点1分，星期三复习当光波从一种介质传到另一种介质时，其传播速度和方向会发生改变,这种现象叫折射。光在入射介质中的传播速度与折射介质中的传播速度之比，等于入射角正弦与折射角正弦之比。即 1/ 2=sini/sinr=n =n2/n1 当两种介质一定时，n为一常数，称为折射介质相对入射介质的相对折射率。n1(光蔬质)n2(光密质)ir第2页，共20页，2022年，5月20日，1点1分，星期三均质体和非均质体第3页，共20页，2022年，5月20日，1点1分，星期三1.双折射和单折射冰洲石下的绳子有两个像玻璃下的绳子只有一个像双折射单折射 思

2、考： 双折射、单折射产生的原因要了解双折射、单折射产生的原因，必须先知道“均质体”和“非均质体观察现象第4页，共20页，2022年，5月20日，1点1分，星期三 根据光学性质不同，将宝石矿物分为均质体和非均质体。2.均质体和非均质体第5页，共20页，2022年，5月20日，1点1分，星期三均质体：等轴晶系和非晶质宝石的光学性质各方向相同称为均质体。如钻石、玻璃等。均质体只有一个折射率。 光波在均质体中传播时，其振动特点和振动方向基本不改变。这一现象称单折射。自然光A进入均质体后仍为自然光，偏振光B进入均质体后仍为偏振光，且其振动方向不改变。2.均质体和非均质体第6页，共20页，2022年，5月

3、20日，1点1分，星期三 非均质体：中级晶族和低级晶族宝石的光学性质随方向而异称为非均质体。非均质体的折射率值有多个。如红宝石、橄揽石等。 光波进入非均质体宝石时，除特殊方向外，一般分解成振动方向互相垂直、传播速度不等的两束偏振光。这一现象称双折射。光波沿非均质体的特殊方入射时不发生双折射，这特殊方向为光轴方向。中级晶族宝石只有一个光轴方向，称为一轴晶；低级晶族宝石有两个光轴方向，称为二轴晶。自然光在非均质体中的传播2.均质体和非均质体第7页，共20页，2022年，5月20日，1点1分，星期三均质体、非均质体与晶系的关系及光在均质体和非均质体中的传播特点均质体等轴晶系单折射 (一个折射率)非光

4、轴方向入射产生双折射分解成振动方向互相垂直的两束偏振光非均质体 一轴晶(2个主折射率) 二轴晶(3个主折射率)自然光进自然光出偏振光进偏振光出三斜晶系 单斜晶系 斜方晶系三方晶系四方晶系 六方晶系光轴方向入射：自然光进自然光出偏振光进偏振光出第8页，共20页，2022年，5月20日，1点1分，星期三3.光率体 光率体是表示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立体几何图形。其具体作法是：设晶体中心为坐标原点，将晶体不同方向的折射率值投影在一个三维坐标系，各投影点的轨迹构成该晶体的光率体。第9页，共20页，2022年，5月20日，1点1分，星期三 均质体的光率体是一个圆球体，通过球

5、体中心任何方向的切面都是圆切面，其半径代表均质体宝石的折射率值，均质体宝石只有一个折射率值。3.光率体第10页，共20页，2022年，5月20日，1点1分，星期三 一轴晶光率体是一个以直立轴为旋转轴的椭球体，直立轴代表光轴方向，该方向的折射率值为非常光的折射率，用Ne表示。垂直光轴的圆切面各方向的折射率值相等，为常光的折射率，用No表示。No小于Ne时为正光性，No大于Ne时为负光性。双折率等于Ne-No的绝对值。负光性(Ne No)第11页，共20页，2022年，5月20日，1点1分，星期三3.光率体二轴晶光率体为一个三轴不等的椭球体。椭球体的三个主轴代表二轴晶宝石的三个主要光学方向，称为光

6、学主轴。三个主轴的相应折射率值分别用Ng、Nm、Np表示，其中NgNmNp。Ng-Nm大于Nm-Np时为正光性，Ng-Nm小于Nm-Np时为负光性。双折率等于Ng-Np的绝对值。 第12页，共20页，2022年，5月20日，1点1分，星期三第13页，共20页，2022年，5月20日，1点1分，星期三相关知识 宝石的均质性或非均质性可用宝石鉴定仪器折光仪和偏光镜检测，用折光仪还可检测非均质体宝石是一轴晶或二轴晶第14页，共20页，2022年，5月20日，1点1分，星期三1.常见均质体宝石有哪些？常见非均质体宝石有哪些？ 2.哪些非均质体宝石的双折射率高(双折率0.03)，放大观察双折射率高的宝石

7、可见什么现象？对于双折射率高的宝石，切磨时一般怎样定向？为什么？思考利用网站资源学习探讨、交流知识应用第15页，共20页，2022年，5月20日，1点1分，星期三(1)常见均质体宝石有哪些？常见非均质体宝石有哪些？均质体宝石 钻石、石榴石、尖晶石、欧泊、萤石非均质体宝石红宝石、蓝宝石、祖母绿、海蓝宝石 电气石 水晶 锆石等一轴晶二轴晶金绿宝石 橄榄石 黄玉 月光石 日光石 透辉石 堇青石等知识应用第16页，共20页，2022年，5月20日，1点1分，星期三 2.哪些非均质体宝石的双折射率高(双折率0.03)，放大观察双折射率高的宝石可见什么现象？对于双折射率高的宝石，切磨时一般怎样定向？为什么

8、？ 橄榄石、电气石、锆石、合成碳化硅的双折率高，将这些宝石磨成刻面型，从一定方向观察，可见底部刻面棱的重影，这“一定方向”为垂直光轴方向(No或Nm方向) ，因为垂直光轴方向的切面上双折率最大，一轴晶宝石垂直光轴的切面为Ne-No面；二轴晶宝石垂直光轴的切面为Ng-Np面。No(Nm)垂直光轴方向切面一轴晶二轴晶NeNoNgNp合成碳化硅重影知识应用第17页，共20页，2022年，5月20日，1点1分，星期三2.哪些非均质体宝石的双折射率高(双折率0.03)，放大观察双折射率高的宝石可见什么现象？对于双折射率高的宝石，切磨时一般怎样定向？为什么？光轴方向 切磨双折射率高的宝石时，应将其台面垂垂

9、直光轴方向，这样从台面观察宝石就不会看到底部刻面棱重影，宝石就显得更清澈、透明。因为垂直光轴的切面为圆切面(如下图)，各方向的折射率相等，光波垂直这种切面入射时，不产生双折射。垂直光轴的切面一轴晶二轴晶NoNoNmNm知识应用第18页，共20页，2022年，5月20日，1点1分，星期三知识应用演示 将绳子放在冰洲石下，变换冰洲石角度，随着冰洲石角度的变化，绳子两个影像之间的距离会发生宽窄变化，转动到某一方向时，绳子只有一个影像。当绳子的两个影像分得最开时，压在绳子上的面为Ne-No切面；当绳子只有一个影像时，压在绳子上的面为圆切面(垂直光轴)。 关于冰洲石冰洲石即方解石晶体，菱面体晶形，三方晶系，一轴晶负光性，双折率是0.172。第19页，共20页，2022年，5月20日，1点1分，星期三小结单折射均质体(一个折射率)等轴晶系钻石 石榴石 尖晶石 欧泊 萤石三方晶系 四方晶系 六方晶系电气石、水晶、红宝石 锆石、