锥光镜.ppt
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No，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。,
