晶体光学及光性矿物学本科中国地质大学开卷参考资料题库及答案

晶体光学及光性矿物学本科中国地质大学开卷参考资料题库及答案一、判断题（每题1分，共10分）自然光通过下偏光镜后，其振动方向变为与下偏光镜振动方向平行。答案：正确解析：自然光为各方向振动的复合光，通过下偏光镜后，仅保留与下偏光镜振动方向平行的分量。均质体的光率体是一个圆球体，光波在均质体中传播时，沿任意方向振动，其折射率值均相等。答案：正确一轴晶光率体的最大折射率总是大于最小折射率，二者之差称为双折射率。答案：正确解析：一轴晶光率体为旋转椭球体，其常光折射率No与非常光折射率N二轴晶光率体的两个光轴之间的夹角称为光轴角，以符号2V答案：正确干涉图中，当光轴与偏光显微镜目镜十字丝成45°答案：错误解析：黑臂粗细与光轴和十字丝的夹角有关。当光轴与十字丝平行或垂直时，黑臂最细；当与十字丝成45°闪突起是二轴晶矿物中常见的现象，指矿物在正交偏光镜下旋转载物台时，突起高低发生显著变化。答案：错误解析：闪突起是单偏光镜下，旋转载物台时矿物突起高低发生显著变化的现象，常见于二轴晶矿物中。矿物的消光类型包括平行消光、对称消光和斜消光三种。答案：正确光性方位是指矿物的光学体（光率体主轴）与矿物晶体的结晶轴之间的空间关系。答案：正确正延性是指矿物的延长方向与光率体Ng方向平行或近于平行，负延性则与N答案：正确二轴晶矿物中，2V答案：错误解析：2V角越小，矿物光性越接近一轴晶。2二、单项选择题（每题1.5分，共15分）光波在均质体矿物中传播时，其传播速度（）。A.随振动方向而变化B.各方向相同C.随温度变化D.随波长变化答案：B解析：均质体（如等轴晶系矿物、非晶质体）的光学性质各方向相同，光波沿各方向的传播速度一致。一轴晶光率体是（）形状。A.圆球体B.旋转椭球体C.三轴椭球体D.双曲面体答案：B解析：一轴晶光率体以No为半径作圆球体，以N二轴晶光率体的三个主轴中，最长的是（）。A.NgB.NmC.N答案：A解析：二轴晶光率体为三轴椭球体，其三个主轴分别为最大折射率Ng、中间折射率Nm和最小折射率在正交偏光镜间，矿片呈现明亮现象，转动载物台一周，矿片（）。A.始终明亮B.始终黑暗C.四次明亮、四次黑暗D.两次明亮、两次黑暗答案：A解析：均质体矿物（或非晶质）在正交偏光镜间始终明亮（无消光位）；若为光性均质体薄片则始终黑暗。这里指非均质体切面垂直光轴时呈现的现象，题目未特指，但常规意义下正交偏光间转动一周出现四明四暗为各向异性矿物，而均质体始终明亮。本题考察均质体，故选A。干涉色的级序与光程差R的关系是（）。A.R越大，干涉色级序越高B.R越大，干涉色级序越低C.干涉色级序与R无关D.R在0−答案：A解析：干涉色级序随光程差R增大而升高。0−550n贝克线的移动规律是（）。A.提升镜筒，贝克线向折射率大的介质方向移动B.提升镜筒，贝克线向折射率小的介质方向移动C.下降镜筒，贝克线向折射率大的介质方向移动D.贝克线移动方向与折射率无关答案：A解析：提升镜筒时，贝克线向折射率大的介质一侧移动；下降镜筒时，向折射率小的介质一侧移动。二轴晶矿物垂直光轴切面的干涉图特征为（）。A.一个黑十字，旋转载物台黑十字不分裂B.一个黑十字，旋转载物台黑十字分裂为双曲线C.一个黑十字，旋转载物台黑十字不移动但可观察到干涉色圈D.一条黑带，旋转载物台黑带弯曲答案：B解析：二轴晶垂直光轴切面的干涉图为一个黑十字，旋转载物台时，黑十字分裂为两条双曲线，顶点指向光轴出露点。矿物的多色性在（）下观察最明显。A.正交偏光镜B.单偏光镜C.锥光镜D.聚敛偏光镜答案：B解析：多色性为矿物对不同方向振动光波的选择性吸收，在单偏光镜下旋转载物台观察最为直接。角闪石类矿物常见（）解理，其解理夹角约为124°和56A.一组完全解理B.两组完全解理C.三组完全解理D.无解理答案：B解析：角闪石类矿物发育两组完全解理，解理夹角约124°（锐角）和56石英在单偏光镜下通常呈现（）突起。A.正高突起B.负高突起C.正低突起D.负低突起答案：C解析：石英折射率（No≈1.544，N三、填空题（每空1分，共15分）光波在介质中传播时，其传播速度与介质折射率成____关系。答案：反比解析：v=一轴晶光率体的主要切面类型包括__、和__三种。答案：垂直光轴切面（圆切面）；平行光轴切面；斜交光轴切面解析：一轴晶切面类型按与光轴的关系划分为三种基本类型。二轴晶光率体的三个主轴Ng、Nm、Np答案：Ng；干涉色级序从低到高依次为__、、、__。答案：一级；二级；三级；四级在正交偏光镜间，矿物的消光类型可分为__、和__三种。答案：平行消光；对称消光；斜消光光率体的主轴与结晶轴之间的关系称为____。答案：光性方位四、名词解释（每题3分，共15分）光率体答案：光率体是表示光波在晶体中传播时，折射率值随振动方向变化的一种立体几何图形。其三个主轴方向分别对应晶体的三个主折射率方向。双折射答案：光波进入非均质体后，分解为振动方向互相垂直、传播速度不同（折射率不同）的两束偏振光，这种现象称为双折射。干涉色答案：正交偏光镜下，非均质体矿片在消光位之间呈现的颜色，由两束偏光通过矿片后产生的光程差决定，与矿片厚度和双折射率有关。消光角答案：消光角是指矿物在正交偏光镜下处于消光位时，矿物的某一结晶方向（如解理缝、晶面迹线）与偏光镜振动方向（十字丝）之间的夹角，用于鉴定矿物的重要参数。延性符号答案：延性符号是描述矿物延长方向与光率体主轴关系的术语。当矿物的延长方向平行或近于平行Ng时为正延性，平行或近于平行N五、简答题（每题5分，共20分）简述偏光显微镜的主要组成部分及其功能。答案：(1)光学系统：包括目镜、物镜、聚光镜、下偏光镜、上偏光镜、勃氏镜等，用于成像和偏光分析；(2)机械系统：包括镜座、镜臂、载物台（可旋转）、调焦螺旋等，用于支撑和调节样品位置；(3)附属部件：如滤色片、石英楔、云母试板、石膏试板等，用于辅助测定光性特征。简述一轴晶与二轴晶光率体的主要区别。答案：(1)一轴晶光率体为旋转椭球体，具有一个光轴方向，两个主折射率No和Ne；二轴晶光率体为三轴椭球体，具有两个光轴，三个主折射率Ng、N(2)一轴晶只有一个圆切面（垂直光轴），二轴晶有两个圆切面（垂直两个光轴）；(3)一轴晶的光性符号根据Ne−No的正负确定，二轴晶则根据简述测定矿物突起高低的方法及其意义。答案：(1)方法：在单偏光镜下，观察矿物边缘的粗细、贝克线的明显程度及突起高低，或利用提升镜筒观察贝克线移动方向判断矿物相对折射率大小；(2)意义：突起高低反映矿物折射率与树胶（或相邻矿物）折射率的相对大小，是鉴定矿物的重要光学性质之一，可初步判断矿物种属。简述如何利用干涉图判断一轴晶与二轴晶矿物。答案：在锥光镜下观察干涉图：(1)一轴晶垂直光轴切面：干涉图为一个黑十字，旋转载物台时黑十字不分裂，仅围绕中心旋转，干涉色圈以中心为圆心；(2)二轴晶垂直光轴切面：干涉图为一个黑十字，旋转载物台45°六、综合分析题（每题10分，共25分）某矿物薄片在单偏光镜下呈无色透明，正低突起，无解理；正交偏光镜下干涉色为一级灰白，平行消光，正延性；锥光镜下为垂直光轴切面干涉图，黑十字不分裂。试判断该矿物可能为何种矿物，并说明鉴定依据。答案：该矿物最可能为石英（或长石类，但根据垂直光轴切面干涉图黑十字不分裂，判断为一轴晶矿物）。鉴定依据：(1)无色透明、正低突起：石英折射率约1.544−(2)无解理：石英无解理，符合观察结果；(3)干涉色一级灰白：石英双折射率较小（约0.009），在标准薄片厚度下干涉色为一级灰白；(4)平行消光、正延性：石英为六方晶系矿物，常见平行消光，正延性；(5)锥光镜下垂直光轴切面干涉图黑十字不分裂：石英为一轴晶矿物，垂直光轴切面的干涉图具有一轴晶典型特征。综上，该矿物为石英。已知一矿物薄片厚度为0.03mm，在正交偏光镜下测得某切面的干涉色为二级蓝（光程差约答案：光程差公式：R其中：Rd计算双折射率：Δ因此，该矿物在此切面上的双折射率为0.022。切面类型判断：该切面测得的双折射率为该矿物可能的最大双折射率或接近最大双折射率。若为最大双折射率，则此切面为平行光轴切面（一轴晶）或平行光轴面切面（二轴晶）。若需进一步确认切面类型，可借助锥光镜观察干涉图加以判定。解析：此题考察光程差公式的应用。注意单位换算，将nm转换为m某斜长石矿物在正交偏光镜下测得消光角为25°答案：消光角在斜长石鉴定中的意义：(1)斜长石系列矿物的消光角大小与其成分密切相关，随An(2)消光角的测定是斜长石光学鉴定中最常用的方法之一，尤其适用于确定酸性、中性和基性斜长石；(3)该矿物消光角为25°影响消光角测量准确性的因素：(1)切面方向：必须选择平行于光轴面的定向切面（如垂直010面），否则