4.4 矿物的颜色、多色性和吸收性在线视频

同学们好

这节课我们学习一下第四章

单偏光镜下的晶体光学性质

矿物的颜色 多色性和吸收性

这节课的重点是矿物的颜色

多色性和吸收性的概念及确定方法

难点是多色性和吸收性公式的判定

在讲之前我们首先来思考一下这几个问题

矿物在显微镜下的颜色

与手标本的颜色有什么区别

如何确定矿物的多色性和吸收性公式

不同晶系矿物的多色性

和吸收性的特点是什么

希望通过这次课的学习

大家能够回答这几个问题

首先我们看一下颜色的概念

矿物在镜下的颜色

指矿物在单偏光镜下的颜色

我们后边还会学习正交镜

在正交镜下看到的不是矿物的颜色

这里一定要注意

矿物在单偏光镜下的颜色

跟手标本的颜色常常是不同的

比如橄榄石

手标本呈橄榄绿色

手标本呈橄榄绿色

而在单偏光镜下为无色

这是因为薄片较薄

用透射光照射选择性吸收的结果

第一种情况

如果矿物对白光中各种单色光全部透过

透过后仍为白色

强度会减弱

薄片中呈现无色透明

注意 此时我们不说白色而说无色

比如石英在镜下的颜色为无色

第二种情况

如果矿物对白光中各单色光全部吸收

矿物为黑色

比如石墨

第三种情况

若对各单色光均匀吸收

矿物呈现灰色

第四种情况

如果对各单色光不均匀吸收

称为选择性吸收 会呈特定颜色

比如角闪石对白光中绿光透过多

对其他光波均匀吸收 呈现为绿色

红 绿 蓝称为三原色

其按不同比例混合

可得到其它主要单色光

每种单色光又有其对应的互补色光

比如 当矿物对红光全部吸收

而对其他色光吸收的量相同

那么它的颜色会呈现

红光的互补色绿色

矿物的颜色受多个因素的影响

总结起来主要有三个因素

首先当矿物含有致色元素的离子时

会呈现一定的颜色

如含有三价铬离子呈绿色

还有三价铁离子会呈现红褐色

比如角闪石在显微镜下

一般是黄绿色到绿色

其次氢氧根离子会影响

二价铁离子的呈色

比如黑云母有氢氧根离子

加强了铁的呈色作用

黑云母在镜下呈现浅黄色到深褐色

最后矿片的厚度越大

对光的吸收强度也越大

颜色也越深

我们在转动载物台的时候会发现

有些有颜色的矿物

它的颜色会发生变化

这就是我们要讲的第二个问题

多色性和吸收性

由于光波在晶体中振动方向不同

而使薄片中矿物颜色发生改变的现象

就称为多色性

它反映了不同方向

对不同色光选择性吸收的结果

颜色深浅的变化称为吸收性

它反映的是不同方向

对光波的吸收强度的强弱

也就是说在单偏光镜下旋转载物台时

矿物颜色发生变化的现象

就称为多色性

而颜色深浅发生变化的现象

就称为吸收性

比如我们看黑云母

在转动载物台的过程中

它的颜色会从浅黄色变成深褐色

不同轴性的矿物

它的多色性与吸收性有不同的体现

我们先看一下均质体矿物

均质体矿物各向同性

只有一种颜色

没有多色性和吸收性

比如石榴子石

石榴子石呈浅黄褐色

在转动载物台的时候

它的颜色不会发生变化

没有多色性

而非均质体矿物在显微镜下

有可能有多色性

非均质体矿物在镜下

当它为无色的时候没有多色性

当它呈色的时候具有多色性

一般情况下折射率大的方向吸收性强

即折射率大的方向颜色深

即折射率大的方向颜色深

一轴晶矿物有两个主要颜色

分别与光率体Ne No振动方向相当

分别与光率体Ne No振动方向相当

一轴晶光率体任意切面

都包含No

所以所有颗粒都可以观察到No的颜色

我们观察到的颜色

是平行于下偏光振动方向的半径

是平行于下偏光振动方向的半径

所显示的颜色

转动载物台颜色会发生变化

比如黑电气石

Ne平行于pp方向时

显示的是Ne的颜色浅紫色

No平行于pp方向时

显示的是No的颜色深蓝色

当矿片NeNo与PP方向斜交时

显示的是Ne’的颜色

浅紫色与深蓝色之间的过渡色

它的吸收性和多色性公式

可以记录成

多色性公式

Ne对应浅紫色 No对应深蓝色

吸收性公式 No大于Ne

这里的No大于Ne表示的是

颜色深与浅

也就是吸收性强度的大小

因为No对应的深蓝色

因为No对应的深蓝色

颜色较深 表明 它吸收强度较大

下面我们来总结一下

一轴晶不同切面它的多色性的特点

一轴晶有三种类型的切面

首先 垂直光轴的切面

是圆切面 没有多色性

显示的是No的颜色

第二种 平行光轴的切面

这种切面 它的双折射率最大

多色性最明显

它能观察到两个端元的颜色分别为

Ne和No

第三种 斜交光轴的切面

多色性介于最强和无之间

一定能显示No的颜色

因为 一轴晶任意切面都有No

二轴晶矿物有三个主要颜色

分别与光率体三个主轴

Ng Nm Np振动方向对应

平行光轴切面可以显示Ng Np的颜色

多色性最明显

而垂直光轴的切面是圆切面

只显示Nm的颜色 没有多色性

其余方向的切面多色性介于

最强和没有之间

下面我们来看两个例子

首先看一下普通角闪石

这里一定要注意我们要多观察

几个颗粒综合来判断普通角闪石的多色性

因为 多色性受切面方向的影响比较大

多观察几个颗粒 综合判断以后

我们可以写出普通角闪石多色性公式

Ng对应深绿色 Nm对应绿色

Np对应浅黄绿色

它的吸收性公式就是Ng大于Nm大于Np

下面我们来看一下黑云母

它的多色性公式是Ng与Nm近似

对应的是深褐色 Np对应的浅黄色

吸收性公式是Ng约等于Nm大于Np

矿物的多色性也受多种因素的影响

首先 矿物本身性质

首先 矿物本身性质

不同矿物多色性存在差异

比如 黑云母多色性明显

而紫苏辉石不明显

另外 切面方向对矿物的多色性也有影响

一轴晶平行光轴方向

二轴晶平行光轴面方向的切面

这样的切面它的多色性最明显

也就是说对于一种矿物来说

它的双折射率越大的切面

多色性越明显

而垂直光轴的切面 没有多色性

然后矿物薄片的厚度

对矿物的多色性也有很大的影响

薄片越厚 多色性就越明显

这节课我们主要讲述了

矿物的颜色 多色性和吸收性

通过这节课的学习

我们要掌握矿物颜色 多色性

和吸收性的观察和记录方法

好这节课我们就讲到这里