光率體和光率體模型(3課時)

1、光率體和光率體模型3課時光率體和模型 主要內(nèi)容： 1、復(fù)習(xí)偏振光，晶族 2、光率體的定義 3、均質(zhì)體的光率體 4、非均質(zhì)體一軸晶的光率體 5、非均質(zhì)體二軸晶的光率體 6、晶體光率體三大模型練習(xí)畫圖偏振光 偏振光（ polarized light ）光的振動面只限于某一固定方向的，叫做平面偏振光或線偏振光。振動方向垂直振動方向垂直，傳播速度不同傳播速度不同的兩種偏光的兩種偏光非均質(zhì)體有一個或兩個特殊方向特殊方向 光波在光波在光性非均質(zhì)體光性非均質(zhì)體中傳播時，其傳播速中傳播時，其傳播速度隨振動方向不同而發(fā)生變化。光波射入非均度隨振動方向不同而發(fā)生變化。光波射入非均質(zhì)體，質(zhì)體，除特殊方向外除特殊方向

2、外，都要發(fā)生雙折射。即光，都要發(fā)生雙折射。即光在非均質(zhì)體將在非均質(zhì)體將分解為速度不同分解為速度不同、折射率各異折射率各異、振動面方向互相正交振動面方向互相正交的的兩列平面偏振光兩列平面偏振光的現(xiàn)象的現(xiàn)象稱為稱為“雙折射雙折射” 。雙折射雙折射光率體 為使晶體光學(xué)性質(zhì)的分析形象化，富萊契(189l）創(chuàng)立了光率體的概念。 光率體是表示光波在晶體中傳播時，光波的振動方向與相應(yīng)折射率值之間關(guān)系的光學(xué)立體圖形（光性指示體）。成功地解釋了晶體在偏光系統(tǒng)下呈現(xiàn)的光性特征及其規(guī)律性。光率體的定義 以晶體中心為起點，沿晶體中傳播的以晶體中心為起點，沿晶體中傳播的光波光波的各個振動方向作一條直線的各個振動方向作一

3、條直線，以，以線段的方向表線段的方向表示光波的振動方向示光波的振動方向，直線的長度按該振動方向直線的長度按該振動方向光波的折射率值為大小截取光波的折射率值為大小截取，每一振動方向的，每一振動方向的光波都可作出一條與其折射率值大小相對應(yīng)的光波都可作出一條與其折射率值大小相對應(yīng)的線段，把無數(shù)條這樣即代表光波振動方向又代線段，把無數(shù)條這樣即代表光波振動方向又代表相應(yīng)折射率值的線段的端點連接起來便構(gòu)成表相應(yīng)折射率值的線段的端點連接起來便構(gòu)成該晶體的光率體。該晶體的光率體。光率體是表示光波在晶體中光率體是表示光波在晶體中各振動方向上各振動方向上折射率變化規(guī)律折射率變化規(guī)律的一個的一個立體幾何圖形立體幾何

4、圖形。光率體可使寶石晶體的許多光學(xué)現(xiàn)象得以光率體可使寶石晶體的許多光學(xué)現(xiàn)象得以解釋，解釋，不同晶體結(jié)構(gòu)的寶石，光率體形狀不不同晶體結(jié)構(gòu)的寶石，光率體形狀不同。同。光率體的制作光率體的制作光線傳波方向光線傳波方向光線振動方向光線振動方向光率體的制作光率體的制作光線傳波方向光線振動方向光線振動方向光線的折射率值的大小光線的折射率值的大小箭頭長短箭頭長短均質(zhì)體 的光率體 光率體 晶體晶型 光線路程圖常見的等軸晶系的晶體模型圖等軸晶系-為例光率體的制作光率體的制作光線傳波方向光線振動方向光線的折射率值的大小箭頭長短光率體的制作光率體的制作光線傳波方向光線振動方向光線的折射率值的大小箭頭長短折射率值折射

5、率值N N均質(zhì)體包括高級晶族的均質(zhì)體包括高級晶族的等軸晶系等軸晶系礦物及礦物及非晶非晶質(zhì)質(zhì)物質(zhì)。物質(zhì)。光波在均質(zhì)體寶石中傳播時，其速度不因振動方向的改變而改變即各個方向振動的光波在晶體中的傳播速度是相同的，相應(yīng)的折射率值也相等。對于均質(zhì)體寶石來說僅有一個折射率。光性均質(zhì)體光率體特征光率體特征:形狀形狀均質(zhì)體的光率體是一個均質(zhì)體的光率體是一個圓球體圓球體，半徑半徑半徑為折射率值半徑為折射率值N的大小數(shù)值，的大小數(shù)值，各個方向折射率值唯一各個方向折射率值唯一 。切面切面通過球體中心任何方向的切面都通過球體中心任何方向的切面都是是圓切面，圓切面，其半徑代表均質(zhì)體寶石的折射率其半徑代表均質(zhì)體寶石的折射

6、率值值(n)。非均質(zhì)體的光線折射 特殊方向單折射，非特殊方向雙折射 一個特殊方向的晶體（中級晶族）一軸晶 兩個特殊方向的晶體（低級晶族）二軸晶中級晶族光率體 所有的中級晶族（三方、四方、六方晶系）的單晶體，只有一個特殊方向在光波入射時不發(fā)生雙折射，其它任何方向都要發(fā)生雙折射。 其光率體的形狀已不再是一個球體，而是一個以Z 晶軸為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)橢球體，稱為一軸晶光率體低級晶族的光率體 低級晶族的斜方晶系、單斜晶系、三斜晶系的寶石晶體，其光率體形狀較為復(fù)雜，為一個三軸不等的橢球體(即三軸橢球體)，稱二軸晶光率體。光率體的制作光率體的制作光線傳波方向光線振動方向光線振動方向光線的折射率值的大小光線的折

7、射率值的大小箭頭長短箭頭長短特殊方向射入的光波特殊方向射入的光波各個振動方向不變，其所代表的折射率為一個定值各個振動方向不變，其所代表的折射率為一個定值非均質(zhì)體有一個或兩個非均質(zhì)體有一個或兩個特殊方向特殊方向非均質(zhì)體有一個或兩個非均質(zhì)體有一個或兩個非非特殊方向特殊方向Ne不同振動方向的光波不同振動方向的光波的的折射率值不同折射率值不同一軸晶光率體特殊方向特殊方向各個振動方向的光各個振動方向的光波的折射率波的折射率NoNo非特殊方向非特殊方向各個振動方向的光波的折射率各個振動方向的光波的折射率N N不同不同一軸晶的光率體光性非均質(zhì)體光率體特征光率體特征:形狀形狀是一個是一個旋轉(zhuǎn)圓球體旋轉(zhuǎn)圓球體，

8、半徑半徑半徑為折射率值半徑為折射率值N的大小數(shù)值，的大小數(shù)值，一個方向的折射率一個方向的折射率No另一個方向的折射率另一個方向的折射率Ne 。切面切面通過球體中心任何方向的切面都通過球體中心任何方向的切面都是是橢圓切面橢圓切面。非均質(zhì)體的光率體的制作非均質(zhì)體的光率體的制作二軸晶光率體為三軸不等橢球體為三軸不等橢球體類似橄欖球類似橄欖球 光性非均質(zhì)體光率體特征光率體特征:形狀形狀三軸不等的橢球體三軸不等的橢球體，半徑半徑半徑為折射率值半徑為折射率值N的大小數(shù)值，的大小數(shù)值，各個方向折射率值介于各個方向折射率值介于NpNm Ng之間。之間。切面切面通過球體中心任何方向的切面都是通過球體中心任何方向

9、的切面都是橢圓切面橢圓切面。低級晶族的光率體低級晶族晶體低級晶族晶體斜方晶系斜方晶系單斜晶系單斜晶系三斜晶系三斜晶系 光率體反映了晶體光學(xué)性質(zhì)中最本質(zhì)的特點，其光率體反映了晶體光學(xué)性質(zhì)中最本質(zhì)的特點，其形狀簡單、應(yīng)用方便。研究光率體的意義在于形狀簡單、應(yīng)用方便。研究光率體的意義在于光率光率體在每一種透明礦物中的位置體在每一種透明礦物中的位置( (即光性方位即光性方位) )是鑒定是鑒定透明礦物主要依據(jù)之一。由透明礦物主要依據(jù)之一。由光率體可導(dǎo)出光率體可導(dǎo)出一系列一系列光光學(xué)常數(shù)學(xué)常數(shù)和一些和一些光學(xué)現(xiàn)象光學(xué)現(xiàn)象( (如折射率、雙折率、多色性、如折射率、雙折率、多色性、吸收性、干涉色級序、光性符號、光軸角、光性方吸收性、干涉色級序、光性符號、光軸角、光性方位等位等) )，不同礦物有不同光學(xué)性質(zhì)和光學(xué)常數(shù)不同礦物有不同光學(xué)性質(zhì)和光學(xué)常數(shù)?？傊？傊闷忡R鑒定礦物時，是用偏光鏡鑒定礦物時，是以光率體在每種礦物中的以光率體在每種礦物中的方位為依據(jù)方位為依據(jù)的，掌握了光率體的特征，才能真正學(xué)的，掌握了光率體的特征，才能真正學(xué)會利用偏光鏡鑒定透明礦物的方法。會利用偏光鏡鑒定透明礦物