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1、第四节 锥光镜下晶体的光学性质,1.锥光的装置及特点 2.一轴晶和二轴晶各切面的干涉图 切面的特点(复习,掌握) 干涉图的特点(重点,掌握) 干涉图的形成原因(难点,理解) 干涉图的应用(重点,掌握),一、锥光的装置及特点,1、锥光的装置:在正交偏光的基础上,加上聚光镜,换上高倍物镜,推入勃氏镜(或去掉目镜)。 2、聚光镜的作用: 平行偏光变为锥形偏光。 干涉图:锥光镜下看到的消光和干涉现象的总和,它们构成了各式各样的特殊干涉图形,成为干涉图。,3、高倍镜的作用: 接纳更大范围的入射光波 4、勃氏镜的作用: 放大 5、锥光系统的适用范围: 非均质体,二、一轴晶干涉图,垂直光轴的切面干涉图 斜交
2、光轴的切面干涉图 平行光轴的切面干涉图,NO,NO,Ne,1.垂直光轴的切面干涉图,切面特点:光率体的切面为圆切面,正交偏光下全消光(或干涉色最低)。 干涉图的特点: 由于R=d(Ng-Np), 干涉图分为R较小的晶体 和R较大的晶体两种。,NO,Ne,R较小的晶体,一个位于视域中心的黑十字, 两臂与十字丝平行,转动物台,黑十字不动。黑十字将视域分为四个象限。 干涉色为一级灰白。,R较大的晶体,除黑十字外, 还具有以黑十字交点为中心的同心干涉色环,由中心向外越来越密,干涉色级序越来越高,转动物台干涉图不变。,干涉图的形成原因消光干涉原理,A,A,P,P,一轴晶垂直光轴的切片的应用,测定光性的正
3、负 判断切面方向和轴性,已知一轴晶Ne为旋转轴,No为水平轴。 NeNo为正光性,即Ne=Ng,No=Np; NeNo为负光性,即Ne=Np ,No=Ng。,在视域中,光率体椭圆的分布方位为: Ne是发散的方向, No是切线的方向。 并且、和、象限对称分布。,Ne,Ne,Ne,Ne,Ne,Ne,Ne,No,No,No,No,No,No,No,No,如果四个象限是一级灰白的干涉图,则选用石膏试板。,插入石膏试板后,、象限干涉色由灰白变为蓝色,对石膏试板而言,干涉色升高,即同名轴平行。 又已知发散的方向为Ne,切线的方向为No,所以Ne=Ng,No=Np,为一轴晶的正光性。,插入石膏试板后,、象限
4、干涉色由灰白变为黄色,对石膏试板而言,干涉色降低,即异名轴平行。 又已知发散的方向为Ne,切线的方向为No,所以Ne=Np,No=Ng,为一轴晶的负光性。,如果干涉图中有同心色环,说明该晶体的干涉色较高,则选用云母试板或石英楔子。,插入云母试板: 色环内收,干涉色升高; 色环外扩,干涉色降低。,1,2,3,2,3,4,1,2,3,1,2,插入云母试板后,、象限干涉色色环内收,干涉色升高,即同名轴平行。 又已知发散的方向为Ne,切线的方向为No,所以Ne=Ng,No=Np,为一轴晶的正光性。,插入云母试板后,、象限干涉色色环外扩,干涉色降低,即异名轴平行。 又已知发散的方向为Ne,切线的方向为N
5、o,所以Ne=Np,No=Ng,为一轴晶的负光性。,判断切面方向和轴性,以上两种干涉图,旋转物台干涉图不变,即可判定为一轴晶,垂直光轴的切面干涉图。,2.一轴晶斜交光轴的切面干涉图,1)切面特点:光率体的切面为椭圆切面,正交 偏光下干涉色介于最高和最低之间。 2)干涉图特点:不完整的黑十字和干涉色色环。,由于切面的法线与光轴之间有一定的交角,使视域中光轴的出露点(黑十字交点)不在视域的中心,而有所偏移;转动物台,光轴的出露点(黑十字交点)绕十字丝中心转,而黑臂平移。,一轴晶斜交光轴的切面干涉图转动物台后的变化情况,0,90,180,270,270,360,如果切面的法线与光轴之间的交角较小,则
6、光轴的出露点(黑十字交点)在视域内;,如果切面的法线与光轴之间的交角较大,则 光轴的出露点(黑十字交点)在视域外,视域 中只能看见单臂。,转动物台,光轴出露点绕视域中心做圆周运动,而黑臂则上下左右平移。,如果晶体的干涉色较高(或薄片较厚),则同时具有以光轴出露点(黑十字交点)为中心的干涉色色环,其他不变,转动物台色环随之转动。,如果斜交的角度较大,则光轴出露点在视域之外,3)干涉图的形成原因:消光和干涉原理。 4)应用:测定光性正负; 判断切面方向和轴性。,测定光性的正负,1.当光轴的出露点在视域内时,方法同垂直光轴的切面干涉图; 2.当光轴的出露点不 在视域内时,首先判断光轴出露点的位置,以
7、确定视域内为哪个象限,再利用上述方法测定。,当光轴的出露点在视域内时,方法同垂直光轴的切面干涉图,因为干涉图中没有色环,故选用石膏试板。 插入石膏试板后, 、象限变蓝,对石膏而言,干涉色升高,同名轴平行,又因为以黑十字交点为中心,发散的方向为Ne,切线的方向为No,故Ne=Ng,No=Np,所以为一轴晶的正光性。,判断光轴出露点位置的方法:找顺端,顺端:顺时针转动物台时,顺时针移动的一端。 顺端的方位既是光轴出露点的方位,然后确定视域内为哪个象限,再利用上述方法测定。,黑臂的移动规律:,顺时针转动物台, 黑臂下移,顺端在右; 黑臂上移,顺端在左; 黑臂左移,顺端在下; 黑臂右移,顺端在上。,如
8、图的干涉图,测定其光性的正负。 练习,因为干涉图中没有色环,故选用石膏试板。,首先找出顺端:因为黑臂下移,顺端在右,所以视域中出现的是、象限,插入石膏试板后, 象限变黄,对石膏而言,干涉色降低,异名轴平行,又因为以黑十字交点为中心,发散的方向为Ne,切线的方向为No,故Ne=Ng,No=Np,所以为一轴晶的正光性。,因为干涉图中有色环,故选用云母试板。,因为干涉图中有色环,不用找顺端。由色环方向可知,视域中出现的是、象限,插入云母试板后, 象限色环外扩,干涉色降低,异名轴平行,又因为发散的方向为Ne,切线的方向为No,故Ne=Np,No=Ng,所以为一轴晶的负光性。,判断切面方向和轴性,根据以
9、上两种干涉图,旋转物台后的 变化规律即可判定为一轴晶,斜交光轴的切面干涉图。 注意:该种干涉图,旋转物台后黑臂上下左右平移,是一轴晶的明显特征。 另外,斜交光轴的干涉图,分为斜交角度较大和斜交角度较小两种。,3.平行光轴的切面干涉图,切面特点:光率体的切面为椭圆,双折射率最大,正交偏光镜下,干涉色最高。 干涉图的特点:一个瞬变干涉图(闪图)当光轴与上下偏光的振动方向平行时,为粗大的黑十字,几乎占满整个视域,稍微转动物台,即沿光轴的方向迅速逸出视域。,一轴晶平行光轴的切面干涉图的形成原因,1.当轴性已知时,可以确定切面的方向。 2.当轴性已知时,也可以测定光性的正负。 方法:转动物台,黑十字逸出的方向是光轴的方向,去掉锥光系统,在正交偏光下测定光轴的方向是Ng还是Np,即可知道光性。,一轴晶平行光轴的切面干涉图的应用,作业,1、一轴晶垂直光轴和斜交光轴的切面干涉图有什么特征? 2、利用干涉图测定光性时,插入石膏试板后,为什么黑十字变成了紫红色的十字? 3、如图的干涉图,测定光性的正负。,
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