第四章正交偏光

1、1. 裝置及光學(xué)特點(diǎn)裝置及光學(xué)特點(diǎn)一、裝置：一、裝置：AA “” PP二、光學(xué)特點(diǎn)：二、光學(xué)特點(diǎn)：不放礦片，或放置均質(zhì)體礦片時(shí)視域始終黑暗；放置非均質(zhì)體礦片橢圓切面長(zhǎng)短半徑平行上下偏光振動(dòng)方向時(shí)，視域變黑暗1消光現(xiàn)象消光現(xiàn)象：礦片變黑暗的現(xiàn)象。2全消光全消光：旋轉(zhuǎn)物臺(tái)360，礦物切片始終黑暗的現(xiàn)象。3四次消光四次消光：放置非均質(zhì)體礦片時(shí)（除切片外），轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)360，出現(xiàn)四次黑暗現(xiàn)象。4消光位消光位：在正交偏光鏡間礦片處于消光時(shí)的位置。 APKK自然光礦片下偏光上偏光12K1K2K2K1PA1 1、K1K2是同一光源的偏光兩次分解的產(chǎn)物，振動(dòng)的頻率相同。2 2、K1K2有固定的位相差=2/（N1

2、d-N2d）+,單色光源值是恒定的。 3、K1K2在同一平面內(nèi)振動(dòng)，振動(dòng)方向平行。（相干光）（相干光） 二、光程與光程差二、光程與光程差光程：折光率值與偏光通過(guò)的幾何路程的積叫光程。K1的折光率值用N1表示，則光程是N1d，K2的光程是N2d，d表示薄片厚度即幾何路程。光程差：用R表示： R=（N1d-N2d）= d（N1-N2）d K K R21R= v0（t1-t2）=v0（d/v1-d/v2）=d（v0/v1-v0/v2） v0/v1=N1/N空=1 則 v0/v1=N1 R=d（N1-N2） 位相差=（2k+1）位相差=2k 黑黑暗暗明明亮亮 2K 明亮有 = （2K+1） 黑暗 K1

3、K2有固定位相差，=2/（N1d-N2d）+ 2K 明亮代入代入：2/（N1d-N2d）+= （2K+1） 黑暗 （2K-1）/2 N1d-N2d= K=2K/2 （2K-1）/2 明亮 （加強(qiáng)） 得得：R=d（N1-N2）= 2K/2 黑暗 （抵消）決定于光程差的大?。寒?dāng)光程差等于某波長(zhǎng)光波半波決定于光程差的大?。寒?dāng)光程差等于某波長(zhǎng)光波半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，加強(qiáng)，礦物明亮；當(dāng)光程差等于某波長(zhǎng)長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，加強(qiáng)，礦物明亮；當(dāng)光程差等于某波長(zhǎng)光波半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍時(shí)，抵消，則礦物黑暗。光波半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍時(shí)，抵消，則礦物黑暗。礦片干涉結(jié)果的明亮程度，決定于透出上偏光鏡礦片干涉結(jié)果的明亮程度，決定于透出上偏

4、光鏡K K1 1K K2 2兩束偏光的合振幅大小，合振幅愈大小又決定于兩束偏光的合振幅大小，合振幅愈大小又決定于K K1 1K K2 2兩種偏光振向和兩種偏光振向和AAAA、PPPP之間的夾角，只有當(dāng)夾角為之間的夾角，只有當(dāng)夾角為4545時(shí)，時(shí)，K K1 1K K2 2的合振幅最大，視域最亮，這時(shí)礦片的的合振幅最大，視域最亮，這時(shí)礦片的位置稱(chēng)為位置稱(chēng)為4545位置位置。干涉結(jié)果決定于光程差：干涉結(jié)果決定于光程差：R=dR=d（N N1 1-N-N2 2），），光程差和薄光程差和薄片厚度及雙折率值成正比，而雙折率值又和礦物性質(zhì)、片厚度及雙折率值成正比，而雙折率值又和礦物性質(zhì)、切片方向有關(guān)，干涉結(jié)

5、果又決定于礦物性質(zhì)、切片方向切片方向有關(guān)，干涉結(jié)果又決定于礦物性質(zhì)、切片方向及礦片的厚度。及礦片的厚度。緩慢推入石英楔子，隨d值逐漸增大R值增大：當(dāng)R=2K/2時(shí)，出現(xiàn)黑暗條帶；當(dāng)R=（2K+1）/2時(shí)，出現(xiàn)單色光的最亮條帶；當(dāng)R=2K/2（2K+1）/2時(shí)，亮度介于最亮和黑暗之間。 白光是由波長(zhǎng)不同的七種單色光組成：任何一個(gè)光程差R（0除外），不可能同時(shí)等各單色光波半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍（2K+1）/2或偶數(shù)倍（2K/2），使視域變的明亮為白色條帶或使視域變得黑暗；而是在某一定光程差R，只可能相當(dāng)或接近部分色光的半波長(zhǎng)奇數(shù)倍的使其不同程度的加強(qiáng)，同時(shí)又可能相當(dāng)或接近另一部分色光的半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍，使其

6、抵消或減弱，沒(méi)有被抵消的色光混合起來(lái)，組成了在這個(gè)光程差的混合色，這就是干涉色，是白光干這就是干涉色，是白光干涉的結(jié)果涉的結(jié)果。 1.顏色是單偏光鏡下，偏振光沿晶體某個(gè)方向振動(dòng)，經(jīng)選擇性吸收后，透射光混合的結(jié)果；干涉色是晶體在正交鏡間，在一定的光程差下，白光中的部分色光加強(qiáng)的混合色。2.顏色與礦物的折光率值有關(guān)，干涉色與礦物的雙折率值有關(guān)。三、干涉色級(jí)序及各級(jí)序的特征三、干涉色級(jí)序及各級(jí)序的特征干涉色級(jí)序干涉色級(jí)序 在正交鏡間白光照射，隨著光程差值增大，干涉色由低到高有規(guī)律的變化，一般分為四個(gè)級(jí)序，每個(gè)級(jí)中又有若干個(gè)色序，總稱(chēng)叫干涉色級(jí)序。具體劃分是：第一級(jí)序：暗灰-灰白-淡黃-亮黃-橙-紫紅

7、。第二級(jí)序：藍(lán)-綠-黃-橙-紫紅。第三級(jí)序：藍(lán)-綠-黃-橙-紅。第四級(jí)序：淺綠-粉紅-淺橙。各級(jí)序干涉色的特征各級(jí)序干涉色的特征1、各級(jí)序的光程差值是約550nm左右，每個(gè)色序光程差約為147 nm。2、一、二、三級(jí)干涉色均為紫紅色為頂，稱(chēng)為靈視色。3、第一級(jí)序無(wú)藍(lán)、綠色，而有暗灰和灰白色。4、第二級(jí)色調(diào)鮮艷較純，色帶間界線較清楚。5、第三級(jí)干涉色盡管也是蘭、綠、黃、橙、紅，但色調(diào)相對(duì)較淺。6、第四級(jí)干涉色色調(diào)更淺，顏色混雜不純。、高級(jí)白干涉色、高級(jí)白干涉色 概念：概念：當(dāng)R增大到相等于五級(jí)以上的干涉色時(shí)，在礦物表面形成與珍珠表面相似的亮白色，叫高級(jí)白干涉色。 鑒定方法：鑒定方法：緩慢插入石英

8、楔子，基本不變化。、需要注意的問(wèn)題、需要注意的問(wèn)題1.干涉色級(jí)序的高低決定于R值。2.R=d（N1-N2），R又與d和（N1-N2）成正比，d=0.03mm，干涉色級(jí)序?qū)嶋H決定于（N1-N2）同一礦物在同一薄片中因切片方向不同，干涉色級(jí)序可以不同。在雙折率值最大的切面上干涉色級(jí)序最高。在具在具最高干涉色的切面上測(cè)定礦物的最高干涉色才有意義最高干涉色的切面上測(cè)定礦物的最高干涉色才有意義。異常干涉色：干涉色色譜表上沒(méi)有的干涉色。原因：少數(shù)礦物雙折率色散較大，礦物對(duì)某單色光的雙折率明顯大于另一種單色光的雙折率實(shí)例：黝簾石常出現(xiàn)墨水蘭異常干涉色。綠泥石常有銹褐色的異常干涉色。Ng12NgNp12NpR

9、2R1Ng12NgNp12NpR2R1異各軸半徑平行干涉色級(jí)序降低 同名軸平行二級(jí)藍(lán)一級(jí)灰一級(jí)橙黃異名軸平行nmnmnmnmnm707147413560560同名軸平行三級(jí)黃二級(jí)黃一級(jí)黃異名軸平行nmnmnmnmnm1460900340560560不適合鑒定干涉色高的礦物，二級(jí)黃以下的干涉色。 同名軸平行二級(jí)橙黃二級(jí)綠二級(jí)藍(lán)異名軸平行nmnmnmnmnm9478006531471473. 石英楔石英楔 產(chǎn)生一至四級(jí)干涉色，光程差0-2240nm， 適用于鑒定一切干涉色適用于鑒定一切干涉色 當(dāng)?shù)V片光率體橢圓半徑和石英楔子橢圓半徑同名平行時(shí)，慢慢推入石英楔子，光程差逐漸增大,干涉色級(jí)序逐漸升高。當(dāng)

10、異名半徑平行時(shí)，礦片干涉色逐漸降低，二者光程差相等時(shí)，礦片消色, 變黑暗。 p p p p p p p p 升高降低慢慢注意：注意：要根據(jù)45位時(shí)干涉色選用適當(dāng)?shù)脑嚢濉Ｒ谔囟ǚ较虻那衅线M(jìn)行，一軸晶在平行光軸切面上測(cè)Ne、No，二軸晶在任意兩個(gè)主軸面上可測(cè)定Ng、Nm、Np。 原理：原理：、光程差的測(cè)定方法用石英楔子測(cè)某礦物的最高干涉色級(jí)序。在色譜表上查處相應(yīng)的光程差值（R R1 1）。 、薄片厚度的測(cè)定方法選擇一個(gè)干涉色最高（淡黃色）的石英顆粒，檢查是否是平行光軸的切面，并在色譜表上查出相應(yīng)的光程差值R石 ，雙折率值為0.009。利用光程差公式得薄片厚度，d d=R石/（0.009）、求雙折率根據(jù)薄片厚度（d d）及光程差（R R1 1），在色譜表上查雙折率。根據(jù)R R1 1=d d（N1-N2）計(jì)算雙折率值。不同晶系礦物的消光特點(diǎn)：等軸晶系；中級(jí)晶族；斜方晶系；單斜晶系；三斜晶系。將定向切面置于視域中心；轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)使解理縫、雙晶縫、晶體輪廓的伸