6.2 一轴晶垂直光轴切面干涉图特点及其应用在线视频

同学们好

今天我们来学习一下

一轴晶垂直于光轴切面的干涉图及其应用

首先我们需要掌握三个要点

第一个是消光干涉原理

是解释黑十字的成因

第二个光程差是解释干涉色色圈的成因

第三个补色法则

是测定光性符号正负的关键

那么这三句话是什么意思呢

或者说我们如何去理解

如何去应用

我们在以后的讲解中会详细给大家说明

同时也需要大家自己慢慢的体会和消化

下面我们来看一下

垂直于光轴切面的干涉图

它的图像有两种情况

第一种情况是双折射率比较低的

在视域中我们可以看到一个黑十字

在黑十字的其他部分

我们可以看到的是一级灰的干涉色

黑十字的中心是光轴的出露点

当我们旋转载物台的时候

黑十字的位置和形状

是不发生变化的

那么第二种情况是

双折率比较高的

它是在黑十字的基础之上

加入了干涉色的色圈

同样黑十字的中心是光轴的出露点

当我们旋转载物台的时候

黑十字干涉色色圈

同样它的的位置和形状是不发生变化的

这两个干涉图特征

需要大家牢记

因为它是判断矿物轴性

切面类型的主要依据

在这里需要大家思考一个问题

就是这种干涉图

为什么会出现一个黑十字

和干涉色的色圈

这就需要我们进一步去解释

但是在解释之前

我们需要来学习一下波向图

及其成因

首先我们来看一下波向图的成因

我们可以简单的想象一个大的圆球体

在它的中心放置一个一轴晶的光率体

让其二者的中心重合

那么在垂直光轴的切面中

光轴是位于切面中央的

当锥形偏光入射的时候

可以说从球体的中心发出来

除了中央一条光束

是平行于光轴入射以外

其它的光波均是倾斜入射

所以除了光轴以外

其它部分的光波均要发生双折射

它的光率体的切面是椭圆

我们利用赤平极射投影

把垂直各个方向的入射光波的光率体

椭圆切面半径投影到球面上

得到的是各个椭圆切面半径

在球面上的分布方位

球面上经线与纬线的交点

代表了入射光波在球面上的出露点

经线的切线方向

代表了光率体Ne’和No

在球面上的的投影方向

纬线的切线方向

代表的是No的投影方向

将这种投影方法应用于光率体的投影

可以得到一个一轴晶不同方向上

切面光率体椭圆半径的分布方位图

我们把这个图叫做波向图

同样也是需要大家记住的

那么在一轴晶

垂直于光轴切面的波向图当中

它的中心就是光轴在矿片上的出露点

那么它的同心圆与放射线的交点

就是光波在矿片上的出露点

如同前面咱们所说的

在球体上经线和纬线的交点

是光波在球面上的出露点是一样的

放射线方向代表了Ne ’的方向

同心圆的切线方向代表了No的方向

那么这部分内容

就是我们所学的波向图

下面我们就利用波向图来解释一下

黑十字的成因

那么在波向图当中

因为东西南北方向的

光率体的长短半径

与AAPP方向是平行的

或者说是近似平行

这个时候它们是处于消光位的

因此我们可以看到一个黑十字

这也就是我们前面所说的

消光干涉原理是解释黑十字成因

那么在黑十字的其它部分

由于光率体的长短半径

与AA PP的方向是斜交的

因此是不消光的

会出现干涉色

那么为什么在黑十字的边部

会出现较粗的呢

我们可以简单的认为

在黑十字的边部

光率体的长短半径与AA PP方向平行

或者是近似平行的范围要宽一些

因此我们看到的黑十字的边部要粗一些

那么在它中间的部位

是由于光率体长短半径的方向与

AA PP的方向平行或近似平行的范围要窄一些

因此我们看到的黑带中间部位比较窄

那么干涉色的色圈是如何形成的呢

我们来看一下

首先黑十字把视域分成了四个象限

按逆时的方向从左上方开始

分为第Ⅰ第Ⅱ第Ⅲ第Ⅳ象限

由中心向外入射光波

与光轴的夹角是逐渐增大的

那么我们在图上也可以看到

它的双折射率是逐渐变大的

同时每条光线越向外

它所经过矿片的路程是越来越大的

也就是说根据光程差公式

d和ΔN都是变大的

因此光程差R也是变大的

这就是我们前面所说的光程差

是解释干涉色色圈成因的

所以说这句话

也是需要大家去慢慢体会和理解的

与光轴夹角相等的入射光

光程差的大小是相同的

因此在同心圆方向上

就会形成一个干涉色的色圈

那么这就是为什么我们能够在

视域里面看到干涉色色圈的原因了

那么我们如何应用

垂直于光轴切面的干涉图呢

主要有三个应用

分别是判断矿物的轴性

判断切面类型和光性符号

前两点我们已经在

干涉图测定中已经提及过了

这里我们重点说一下

光性符号的测定

首先我们来看一下一轴正晶的两种情况

分别是双折率较低的和双折射率较高的

我们先看一下双折率较低的

视域内会出来一个黑十字

这个时候我们选择一个合适的试板

试板的光率体长短半径的方向是已知的

当我们插入试板的时候

观察各个象限

干涉色升高和降低的变化情况

以图中为例

当我们插入试板

IⅢ象限干涉色是升高了

那么我们利用补色法则

可以判断干涉色升高是同名半径平行

因此在IⅢ象限

它的长半径的方向

是与试板里面的长半径方向是一致的

也就是说在IⅢ象限

它的长半径方向是与

放射线Ne’的方向是一致的

因此可以判定它是一个正光性

同样我们也可以根据

IIIV象限干涉色的变化来判断

就这个图而言干涉色是降低的

因此它是异名半径平行

异名半径平行说明它的长轴方向

与试板的短轴方向是一致的

因此我们也可以判断

这个光性是正光性

那么对于双折射率较高的

这种情况

我们会看到干涉色的色圈

那么我们如何来判断它干涉色的变化呢

我们主要是判断干涉色色圈的

内移或者是外移

当我们插入试板

观察IⅢ象限干涉色

是内移还是外移

就这个矿物而言IⅢ象限干涉色是内移了

说明它是同名半径平行

也就是说在放射线的方向上

它是长半径Ne’的方向

我们可以判断它是一个正光性

同样我们也可以根据IIIV象限来判断

IIIV象限它是干涉色色圈外移了

那么外移了就说明它是异名半径平行

我们也可以判断它是一个正光性

那么在平时的判断过程当中

有时候很难判断干涉色是内移还是外移

这里可以告诉大家一个小的诀窍

就是我们观察十字丝中心

看看在哪个象限里面

出现了黑色的干涉色

比如这张图片里面

在IIIV象限出现了黑色的干涉色

说明IIIV象限干涉色的色圈是向外移动了

因此我们就可以利用补色法则

来判断它的光性正负了

那么对于一轴负晶而言呢

也同样分了双折率低的和双折率高的

它的判别方法跟一轴正晶是完全一致的

只不过大家要注意光率体的方位分布

那么平时我们是如何来选择试板

我们是选择石膏试板还是云母试板

一般情况下在没有干涉色色圈的时候

我们选择石膏试板

因为石膏试板它可以使

干涉色升高和降低一个级序

这样方便我们来观察干涉色的变化情况

那么对于有干涉色色圈的呢

我们可以选择云母试板

因为云母试板可以使

干涉色升高和降低一个色序

这样有利于我们观察

干涉色内移还是外移

从而我们就可以根据补色法则

来正确的判断它的光性正负了

以上就是今天所讲的内容

咱们再来总结一下

咱们讲的第一个知识点是

一轴晶垂直于光轴切面干涉图的特征

第二个是我们讲了如何建立波向图

第三个是如何解释

黑十字和干涉色色圈的成因

第四个是我们如何应用

垂直于光轴切面的干涉图

去判断它的光性正负

今天的内容到此结束

谢谢