岩石学换用高倍物镜的作用Word格式.docx
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它们构成特殊的图形,称为干涉图。
换用高倍物镜的作用,在于能接纳较大范围的倾斜入射光波。
观察干涉图时,为什么必须去掉目镜或推入勃氏镜。
因为干涉图的成象位置不在薄片平面上,而是在物镜的后焦平面上。
去掉目镜,能直接观察镜内物镜后焦平面上的干涉图实象,其图形虽小却很清晰。
不去掉目镜,则必须推入勃氏镜才能看到干涉图。
此时,勃氏镜与目镜联合组成一个宽角度望远镜式的放大系统,其前焦平面恰在干涉图的成象位置,可看到放大的干涉图。
均质体矿物的光学性质各方向一致,任何方向的入射光都不发生双折射,在正交偏光镜间全消光,锥光镜下看不到干涉图。
非均质体的光学性质随方向而异,在锥光镜下能形成干涉图,其干涉图特点随矿物的轴性和切片方向而异。
第二节一轴晶干涉图
一轴晶矿物的干涉图,因切片方向不同而不同,主要有三种类型,即垂直光轴切片、斜交光轴切片及平行光轴切片的干涉图。
一、垂直光轴切片的干涉图
(一)图象特点
由一个黑十字与同心圆干涉色色圈组成。
黑十字由两个互相垂直
的黑带组成。
黑带即消光影。
两个黑带分别与上、下偏光镜振动
方向AA、PP平行,两个黑带中心部分往往较窄,边缘部分较宽;
黑十字交点位于视域中心(与目镜十字丝交点重合),为光轴出露
点。
干涉色色圈以黑十字交点为中心,成同心环状,其干涉色级
序由中心向外逐渐升高,干涉色色圈愈外愈密。
干涉色色圈的多少,取决于矿物的双折率大小(ΔN)及薄片厚度(d)。
矿物的双折率愈大,干涉色色圈愈多;
反之,双折率愈小,干涉色色圈愈少,甚至在黑十字的四个象限内仅出现一级干涉色。
双折率相同的矿片,厚度愈大,干涉色色圈愈多;
反之,薄片愈薄,干涉色色圈愈少。
转动物台360°
,干涉图不发生变化。
(二)干涉图的应用
1.确定轴性及切片方向
根据干涉图的形象特点,可确定为一轴晶垂直光轴的切片。
一轴晶其他方向切片及二轴晶矿片不具有这种特征的干涉图。
2.测定光性符号
一轴晶矿物的光性符号为:
当Ne>No(即Ne=Ng)时为正光性;
当Ne<No(即Ne=Np)时为负光性。
只要确定了Ne(或Ne′)与No的相对大小,就解决了一轴晶矿物的光性正负问题。
一轴晶垂直光轴切片的干涉图中,黑十字的四个象限内,放射线方向代表Ne′的方向;
同心圆的切线方向代表No的方向。
知道了Ne与No在干涉图中的分布方位之后,加入试板,观察干涉图中黑十字四个象限内干涉色的升降变化,根据补色法则即能确定Ne与No的相对大小。
加入试板之后,干涉图黑十字的一、三象限内干涉色级序升高,表示此二象限内光率体椭圆半径Ne′及No与试板是同名半径平行,证明Ne′=Ng(即Ne′>No);
二、四象限内的干涉色级序降低,表示此二象限内光率体椭圆半径Ne及No与试板为异名半径平行,仍然证明Ne′=Ng(即Ne′>No),故属正光性。
负光性的干涉图升降情况与此相反。
如果试板上Ng与Np方向更换,或者试板插入方向改变,则干涉图黑十字四个象限内的干涉色升降,恰与上述情况相反。
二、斜交光轴切片的干涉图
(一)图像特点
在斜交光轴的切片中,光轴的位置是倾斜的;
光轴在薄片平面上的出露点(黑十字交点),不在视域中心。
所以斜交光轴切片的干涉图是由不完整的黑十字和不完整的干涉色色圈组成。
当光轴方向与薄片法线的夹角不大时,光轴出露点(黑十字交点)虽不在视域中心,但仍在视域内。
转动物台,黑十字交点绕视域中心作圆周运动,其黑带作上下、左右平行移动,干涉色色圈随黑十字交点移动。
当光轴方向与薄片法线夹角较大时,光轴出露点(黑十字交点)落在视域之外,视域内只能见到一条黑带及部分干涉色色圈。
转动物台,黑带作上下、左右平行移动,并交替出现在视域内,干涉色色圈亦随之移动。
当光轴方向与薄片法线夹角很大时,黑带较宽大。
转动物台,黑带呈弯曲状移过视域,这种干涉图不能判断轴性,因为它与二轴晶干涉图不易区分。
(二)斜交光轴切片干涉图的应用
1.当光轴倾角不太大时,可以确定轴性及切片方向。
2.测定光性符号。
当黑十字交点在视域内时,测定光性符号的方法与垂直光轴切片干涉图的方法完全相同。
三、平行光轴切片的干涉图
当光轴方向与上、下偏光镜振动方向之一平行时,为一个粗大模糊的黑十字,几乎占据整个视域。
稍稍转动物台,粗大黑十字从中
心分裂,并沿光轴方向迅速退出视域(大约转动12°
-15°
),这个转角称明亮角。
因为变化迅速,故称瞬变干涉图或闪图。
当光轴方向与上、下偏光镜振动方向AA、PP或45°
夹角时,视域最亮。
如果矿物的双折率值较大时,则在相对的象限内出现对称的弧形干涉色色带。
在光轴方向的两个象限内,干涉色由中心向两边逐渐降低;
在垂直光轴方向的两个象限内,干涉色由中心向两边逐渐升高。
如果矿物的双折率较低,则不出现弧形色带而仅为一级灰白干涉色。
(二)成因
平行光轴切片的波向图中,当光轴与上、下偏光镜振动方向之
一平行时,大部分的光率体椭圆半径与上、下偏光镜振动方向平行或近于平行(图91中小圆圈以内),在正交偏光镜间,应当消光或近于消光,因而形成粗大模糊的黑十字。
稍转物台,大部分光率体椭圆半径与上、下偏光镜振动方向AA、PP斜交,而且是中心部分的光率体椭圆半径首先与AA、PP斜交,光轴方向的光率体椭圆半径与AA、PP最后斜交。
因此,粗大黑十字从中心分裂,并沿光轴方向迅速退出视域而视域明亮,出现干涉色。
当光轴方向与上、下偏光镜振动方向成45°
夹角时,为什么出现对称的弧形干涉色色带,而且沿光轴方向,干涉色从中心向两边逐渐降低,而垂直光轴方向,干涉色从中心向两边逐渐升高。
由图92(正光性)可看出,在平行光轴方向上,由中心向两边,短半径No的长短不变,而长半径Ne′逐渐变短;
促使其双折率逐渐变小。
虽然倾斜入射光波经过矿片距离愈外愈长(即薄片厚度加大),但矿片厚度不大,且视域范围较小,在此范围内不足以抵消由于双折率减小,所引起的光程差减小,所以在此方向上,由中心向两边干涉色仍然逐渐降低。
在垂直光轴的方向上,由中心向两边的各个点上,光率体椭圆半径均为Ne与No,其双折率相等,但由于倾斜入射光波通过薄片的距离愈外愈长,相当于厚度向外增加,引起光程差逐渐增大,因而干涉色由中心向两边逐渐升高。
(三)一轴晶平行光轴切片干涉色的应用
1.当轴性已知时,可以确定切片方向。
不能确定轴性,因为它与二轴晶平行光轴面切片的干涉图很难区分。
2.当轴性已知时,也可以测定光性符号。
转动物台,黑带退出的方向即光轴方向。
使光轴方向与上、下偏光镜振动方向成45°
夹角,此时视域最亮。
在这种干涉色中,Ne平行光轴方向,No垂直光轴方向。
加入试板,观察整个视域内干涉色级序的升降变化,根据补色法则确定Ne与No的相对大小之后,即能确定光性正负(图93)。
如果加入试板后,整个视域内干涉色级序降低,异名半径平行,证明Ne=Ng(即Ne>No),为正光性。
反之,整个视域内干涉色级序升高,同名半径平行,证明Ne=Np(即Ne<No),为负光性。
如果光轴方向已确定,取消锥光装置,在正交偏光镜间亦可测定光性符号。
把光轴方向转至45°
位置,加入试板,观察矿片干涉色级序的升降变化,确定Ne与No的相对大小,能决定光性符号。
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