13+第一篇+宝石学基础+第三章+光的基本知识及宝石的光学性质.docx
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13+第一篇+宝石学基础+第三章+光的基本知识及宝石的光学性质
第三章光的基本知识及宝石的光学性质
光是一种自然现象,因为有了光人们才看到宝石美丽的颜色和宝石奇妙的光学现象,因此了解光的本质和不同化学成分、不同结构的宝石与光的相互作用,对鉴定宝石、正确评价宝石及不断改进完善宝石切磨工艺都有重要意义。
第一节光的本质
光是一种以极大的速度通过空间传播能量的电磁波,它具有波动性。
电磁波是在空间运
动传播着的电磁振动(变化的电磁场),电磁振动方向垂直其传播方向,即电磁波属一种横波,因而光波也是一种横波(图1-3-1)。
光波以其频率(v)或波长(入)为特征,光的速度与频率、波长具如下关系:
c=v入
式中,c为光速(2.9979x10~~cm/s);v为光的频率(单位Hz,赫兹);入为光的波长(单
位nm,1nm=10-9gm)。
波长有时也用波数万来表示,波数是单位长度内(cm)波的数目,与
波长久的关系为入=1厄。
整个电磁波为一广阔的区段,它包括波长较长的无线电波,直至波长较短的Y射线。
将各种波长的电磁波按其波长顺序排列,即构成电磁波谱。
光的波动理论(见图1-3-1)较好地解释了诸如干涉、衍射等宝石中常见的一些光学现象。
普朗克(1900)认为各种频率的光只能不连续地被发射和吸收,能量是不连续的,是量
子化的;基于光量子具有一定的能量、质量和运动速度,因而光具有粒子性。
爱因斯坦指出,
不同频率的光子具有不同的能量,每个光量子具有AV的能量,并提出光的波粒二象性的重要关系式:
E=hv=hc/入
式中:
c为光速;v为光的频率;入为光的波长;h为普朗克常数(等于6.63x10.34/J·s)。
鉴于宝石矿物中的电子属一种微观粒子,因而光的粒子性较好地解释了光的直线传播反
射、折射宝石颜色的成因及荧光、磷光等光电效应
第二节自然光与偏振光
一、自然光
从一切实际光源直接发出的光波,一般都属自然光,如太阳光、白炽灯光等。
自然光的特点是在垂直光波传播方向的平面内,沿各个方向都有等振幅的光振动(见图1-3-2)。
二、偏振光
仅在垂直光波传播方向的某一固定方向振动的光波称为平面偏振光,简称偏振光或偏光。
如图1-3-3所示,偏振光的振动方向与传播方向构成的平面称为振动面。
自然光可以通过反射、折射、双折射及选择性吸收等作用转变成偏振光(见图1-3-4(a))。
使自然光转变成偏振光的作用称为偏振化作用。
在光学实验中将自然光转变为偏振光的装置
称为偏光片(或起偏器)。
偏光片通常根据光的选择性吸收作用或双折射作用(尼科尔棱镜)
产生偏光的原理制作而成。
目前广泛使用的偏光片是用赛璐珞或其他透明材料的薄片制成的,表面涂了某种细微的晶体物质(例如硫酸奎宁),这种微晶按一定方向排列,能吸收某些方向的光振动,而只让与这个方向垂直的光振动通过(见图1-3-4(b))。
为了便于说明,偏振片上标出允许通过光的振动方向,这个方向叫做偏振化方向。
三、偏振片的起偏和检偏作用
自然光通过偏振片可以转变成偏振光。
如图1-3-5所
示,自然光通过偏光片A转变为偏光。
此时如果在偏光
的传播方向上再设置偏光片B(检偏器)时,将发生如下变
化:
当B的偏振方向与A的偏振化方向平行时,该偏振
光可继续透过B射出;当把偏振片B转动90。
角时,即B
的偏振化方向与A的偏振化方向垂直时,则该偏光就不
能透过偏振片B射出。
因此当以光的传播方向为轴转动
偏振片B时,就会发现通过月的光由明变暗,再由暗变
明的过程。
在B偏振片转动360。
时,可以出现两次全明
两次全暗的现象,因此A偏振片起到起偏作用,及偏振片起到检偏作用和确定偏振光振动方向的作用。
宝石用偏光镜就是按照此原理而制造的。
当偏振片质量较差,对自然光不能达到完全偏振化作用时,通过A、B两偏光片的光无法达到完全偏振,通过B偏光片就无法看到全暗的现象,整个视域内将表现为一种近似于黑的灰色。
四、自然光和偏振光在宝石中的传播特点
1.光性均质体和光性非均质体
根据光学性质不同,可以把宝石矿物划分为均质体和非均质体两大类。
一般而言,非晶
质宝石和等轴晶系的宝石矿物,在各个方向上的光学性质相同,称为光性均质体,简称均质
体。
如火山玻璃、钻石、石榴石、尖晶石等宝石。
中级晶族和低级晶族的宝石矿物,其光学
性质随方向而异,称为光性非均质体,简称非均质体。
宝石中的大部分属光性非均质体,如
红宝石、蓝宝石、橄榄石、水晶、祖母绿等。
2.光波在均质体宝石中的传播特点
光波进入均质体宝石时,基本不改变入射光波的振动特点和振动方向。
如图1-3-6所示,一束自然光射人均质体宝石后,仍然为自然光;一平面偏振光射人均质体宝石后,仍为偏振光,并基本保持其原来的振动方向,即其传播速度及相应的折射率值不因光波在晶体中的振动方向不同而发生改变。
3.光波在非均质体宝石中的传播特点
当光波进入非均质体宝石时,除特殊方向之外,一般都要发生分解,分解成振动方向互
相垂直、传播速度不同的两束偏光,这一现象称为光的双折射。
当自然光进入非均质体宝石时,一般将改变入射光波的振动特点,被分解为互相垂直的两束偏光。
如图1-3-7所示,由点P入射的一束自然光进入方解石晶体后被偏振化,在出射界面分解成由Po、Pe出射的两束偏振光。
当一平面偏振光入射到非均质体宝石时,该宝石将对此偏光再次分解成两束偏振光,原振动方向发生改变。
当光波在非均质体宝石中传播时,其传播速度及相应的折射率值随光波在晶体中的振动方向不同而发生改变。
非均质体可以有两个或两个以上的折射率值。
当光波沿非均质体宝石的某个特殊方向入射时,不发生双折射,基本不改变入射光波的
振动特点和振动方向,这一不发生双折射的特殊方向称为光轴。
中级晶族宝石晶体(如红宝
石、祖母绿、锆石等)只有一个光轴方向,称为一轴晶;低级晶族宝石晶体(如透辉石、长石、橄榄石、黄玉等)具有两个光轴方向,称为二轴晶。
第三节光的折射与反射
一、光的折射与反射
当光波从一种介质传播到另一种介质时,在两种介质的分界面上将发生反射及折射等现
象,反射光按反射定律返回介质,折射光按折射定律进入另一介质中(图1-3-8)。
二、折射定律及折射率
如图1-3-9所示,设想一束平行光线倾斜射向两种介质的界面,R1、R2为该光束中两条代表光线。
设i代表入射光与法线的夹角(入射角),γ代表折射光与法线的夹角(折射角)。
设vi代表光波在入射介质
(1)中的传播速度,以vγ代表光波在折射介质
(2)中的传播速度。
设在t1瞬间,入射光束的波前到达OG面。
根据惠更斯原理,波前OG面上的每一点均可视为发射子波的新波源。
当光线R1从O点进入折射介质
(2)时,光线R2仍在入射介质
(1)中传播,在t2瞬间,只,到达界面M点,R1已在折射介质
(2)中传播了OS距离。
OS=vγ(t2-t1),即R1从O点发出的子波已在折射介质中形成以OS为半径的一个半圆波面。
从M点向此半圆波面作一切线与波面相切于S点。
MS为t2瞬间折射光束的波前,OS为折射光束的传播方向。
图1-3-9中,在△OMG中,∠GOM=i,MG=OMsini
(1)
△OSM中,∠OMS=γ,OS=OMsinγ
(2)
以
(2)式除
(1)式MG/OS=OMsini/OMsinγ(3)
因MG=vi(t2-t1),OS=vγ(t2-t1),代入(3)式得:
vi(t2-t1)/vγ(t2-t1)=sini/sinγ
即vi/vγ=sini/sinγ=n(4)
(4)式为折射定律,两种介质一定时,n为一个常数,称为第二介质(折射介质)相对第一
介质(入射介质)的相对折射率;如果入射介质为真空(或空气),n值则为折射介质的绝对折射率。
一般我们所指物质的折射率都是相对与真空(或空气)而言的,即其绝对折射率。
从上式可知,光波在介质中的传播速度愈大,该介质的折射率愈小;反之,光波在介质
中的传播速度愈小,该介质的折射率愈大。
即介质的折射率值与光波在该介质中的传播速度
成反比vi/vγ=nγ/ni
介质的折射率值与其组成成分、结构有关。
在宝石学中,宝石折射率是反映宝石成分、晶体结构的非常重要的常数之一,是宝石种属鉴别的可靠依据。
三、光的全反射和漫反射
1.光的全反射及全反射临界角
根据折射定律,当光波由折射率较小的
介质(光疏介质)射人折射率较大的介质(光
密介质)时,其折射光线偏向法线,即vγ 相对折射率n>1,sini/sinγ>1,i>γ。 反 之,当光波由折射率较大的介质射人折射 率较小的介质时,其折射光线偏离法线,即 vγ>vi相对折射率n<1,sini/sinγ<1,i<γ(图1-3-10)。 在图1-3-10中,S面为光密介质与光疏介质的分界面,O为总光源。 从光源O发出OA、OB、OC、OD、OE一系列光波向S面入射。 其中OA光垂直界面,i=0。 ,故γ=0。 ,不发生折射,AA’光沿OA原方向射人光疏介质中。 随着光波人射角的加大,折射角势必不断增大,折射光线愈来愈偏离法线。 当光线的入 射角加大到一定程度时(如图中的OD光线),γ=90。 ,相应的折射线DD’将沿界面进行传播。 如果光波的入射角继续增大(如图中的OE光线),γ>90。 ,入射光不再发生折射,而是全部 反射回入射介质中,且遵循反射定律,反射角=入射角(i=γ),这一现象称为光的全反射,与γ=90。 相应的入射角称为全反射临界角。 设图1-3-10中光疏介质的折射率为n1,光密介质的折射率为n2(n2>n1),全反射临界角为Φ,将得出下式: sinΦ/sin90。 =n1/n2n1=n2sinΦ 根据上式,如果光密介质的折射率值n2已知,便可根据全反射临界角计算出光疏介质的折射率值n1,值。 宝石用折射率仪就是根据全反射原理设计制成的。 反之,当n2和n1,值已知时,根据上式可以计算出全反射,临界角的值。 在宝石加工中,为了使刻面达到对光的全反射效果,可根据加工宝石的折射率值,通过上述关系式,计算出最佳的刻面角度。 2.光的漫反射 当一束平行光线照到理想抛光平面或镜面时,入射光的绝大部分,依反射定律沿同一方 向被反射,且入射角与反射角相等,这种反射称为镜面反射。 当一束光线照到物体凹凸不平 的表面时,光沿着不同的方向发生反射,称为光的漫反射。 这时每一个凹面或凸面都相对入 射光构成了局部范围内的反射界面。 无排列规律的众多反射界面使原本沿同一方向入射的光 分解成无数个细小光束以不同反射角反射。 当物体对入射光进行漫反射时,各反射方向的反 射光亮度相当的点能连成一个正圆时,则该物体称为完全漫反射体。 而一般情况下大多数物 体在对入射光进行反射时既有镜面反射又有漫反射,而且镜面反射光强度大于漫反射光强度。 第四节光的干涉与衍射 一、光的干涉 1.干涉作用 波长相同、相差恒定、传播方向相近的两束或两束以上的光在同一介质中相遇时,在交 叠区相互作用产生相长增强或相消删除的现象称为光的干涉作用。 产生干涉作用的波称为相 干波。 并不是任意两束光相遇都可发生干涉作用。 能发生干涉的两束光必须符合以下条件: 两束光的频率相同、振动方向相同、位相相同或位相差恒定。 振动方向一致、振幅和频率相同的两束相干波(光波1与光波2)相遇,光波1的波峰、 波谷与光波2的波峰、波谷同方向重叠,两束光发生干涉,其结果是产生的干涉波具有双倍 的振幅,该过程称相长增强,光亮度因而加强(图1-3-11(a))。 当这两束光波振动相位完全相反时,即光束1的波峰与光束2的波谷反向重叠,由于电磁场相互抵消,光波1与光波2干涉的结果是光亮度减为零,该过程称为相消删除(图1-3-11(b))。 2.干涉色 当两单色光源相干波发生干涉时,将产生一系列明暗条纹,称为干涉条纹;而复色光(即 白光)发生干涉时,则产生由紫到红一系列的彩色条纹。 由干涉作用形成的颜色,称为干涉色。 干涉色的具体颜色受两束相干光的光程差制约,如果以白光作光源,当光程差在0~550nm范围内时,将依次出现暗灰、灰白、黄橙、紫红诸多干涉色,称为第一级序干涉色,其干涉色的特点是只有暗灰,灰白色而无蓝、绿色;当光程差在550~1l00nm范围内时,将依次出现蓝、绿、黄橙、紫红色干涉色,称为第二级序干涉色,其特点是颜色鲜艳,干涉色条带间界线较清楚;当光程差约为1100~1650nm左右时,将出现第三级序干涉色,其干涉顺序与第二级序一致,但其干涉色色调比第二级序浅,干涉色条带间的界线已不十分清楚;当光程差大于1650nm后将出现第四级序以至更高级序的干涉色。 干涉色级序越高,其颜色越浅,干涉条带之间的界线也越模糊不清。 3.薄膜干涉 在日常生活中,经常可以见到白色薄膜上的彩色条纹和玻璃窗上有了油膜时而出现的彩色条纹,这都是由光的薄膜干涉而引起的。 如图1-3-12所示,在薄膜干涉中,从低层反射的光与薄层顶部反射的光相叠加、干涉而成色。 对 于干涉起决定作用的将是这两束光的光程差。 当光程差是光波半波长的偶数倍时,两束光 相长增强,当光程差是半波长的奇数倍时, 两束光相互消删。 当两束光为单色光时,干 涉作用仅出现明暗相间的带;当两束光为复 色光时,出现彩色。 干涉色的颜色取决于薄 膜的厚度、薄膜的折射率和入射光的性质。 薄膜干涉往往是薄膜呈弧形表面,使平行人 射的光线产生不同的入射角,造成不同的波 程差,从而来满足不同波长的光产生干涉。 4.劈尖干涉 实际中,薄膜并不一定表现为均一平面,当薄膜不均匀时,即薄膜的厚度发生变化时,将出现劈尖干涉或楔模干涉。 劈尖往往具有一个平面,平行光线以相同的入射角入射,劈尖的作用造成不同的波程差,从而来满足不同波长的光产生干涉。 晕彩是宝石中最常见的干涉现象,可以由于解理或裂隙的存在而产生,如晕彩石英。 当 光通过石英裂隙中的空气薄层时发生干涉,从薄层底部反射的光与薄层顶部反射的光相叠加,使本来无色的石英呈现五颜六色的干涉色。 二、光的衍射 光波在遇到障碍物时,偏离直线方向传播的现象称为光的绕射,也称为光的衍射。 如图 1-3-13(a)所示,自光源发出的光线穿过宽度可以调节的狭缝后,在屏幕上会出现光斑。 在光 源、狭缝和屏幕位置相对固定的情况下,光斑的大小由狭缝的宽度所决定。 如果缩小狭缝的 宽度,光斑也会随之变小;但当狭缝的宽度缩小到一定程度时,如约10-4m时,若狭缝的宽度再继续缩小,光斑不但不会缩小,反而会增大。 这时光斑的全部亮度也发生变化,由原来亮度均匀分布的亮斑变成了一系列明暗相间的条纹(光源为单色光源)或彩色条纹(光源为白色光源),条纹的边界也失去了明显的界 线。 这就是光的衍射现象。 衍射产生的原因 是,光在没有障碍传播时,光是以平面波的 形式向前推进传播的,当光在遇到障碍物时 (见图1-3-13(b)),其波场中的能量分布会发 生变化,在障碍物边缘产生的子波的相位关 系被打破,它们不再是平面波的一部分,不 再沿平行方向传播,而是改变其传播方向, 同时,一系列子波发生干涉便产生了干涉条 纹。 因此衍射产生的颜色效应包括了干涉。 衍射是有条件的,只有当障碍物的大 小与光波波长十分相近,或略大于光波波 长时,衍射才能发生。 单色光发生衍射时, 衍射结果产生明暗相间的条纹;当复色光 发生衍射时,产生的将是五颜六色的彩色条纹,衍射效应产生的是纯正的光谱色。 光的衍射在宝石学中主要的应用有两个方面。 其一,利用光的衍射原理而设计的衍射光 栅,是宝石用分光镜的主要构件之一。 从广义上讲,所谓光栅,就是具有周期性的空间结构 或光学性能的衍射屏,利用衍射光栅制作宝石用分光镜可以将复色光即白光分解成线性的衍 射光谱,且光谱颜色鲜艳。 其二,利用光的衍射原理,可解释宝石中的一些特殊光学效应,如变彩效应。 光栅的类型很多,有透视光栅、反射光栅、平面光栅、一维光栅、二维光栅、三维光栅 等。 三维光栅解释了欧泊的变彩。 三、光的散射 散射是指由传播介质的不均匀性引起的光线向四面八方射去的现象。 当光线通过均匀、 透明的物质(如清水、玻璃)时,在侧面是难以看到光线的。 但是,当介质不均匀时,如清水中有了悬浮微粒时,便可在侧面看到光的轨迹(见图1-3-14),即看到侧光。 此时介质的不均匀性是一种微观尺度上的不均匀,是以波长为单位来度量的。 当介质均匀性遭到破坏,且不均匀的尺度达到波长数量级时,这些不均匀介质小块之间在光学性质上(如折射率)将有较大差别。 在光波的作用下,它们将成为强度差别较大的次波源,这时除了按几何光学规律直线传播的光外,在其他方向或多或少也有光线存在,这就是散射光。 由此可见,尺度与波长可比拟的不均匀性引起的散射,也可以看作是一种衍射作用。 如果介质中不均匀团块的尺度大于波长的数量级时,散射又可看成是在这些团块上的 反射和折射。 如图1-3-15所示,图中(a)为一十分细小的微粒,使光波发生散射,而(b)为一较大物体,使光波发生反射,边缘部分发生衍射。 散射的强度和颜色多与不均匀微粒的大小和光的波长有关,就可见光(400~700nm)而言①比可见光的波长小的微粒引起的散射: 当微粒的大小在300~lnm左右时,其对可见光的散射强度与波长成反比,这类散射统称为瑞利 散射。 即波长短的蓝光比波长长的红光的散射要强得多,一般来说可以产生很好的蓝色一紫色的散射,其他波长的光被部分吸收而削弱。 月光石的蓝色多属于此类散射。 ②接近或大于可见光波长的微粒引起的散射: 其散射强度与波长关系不大,大多数情况下呈白色散光,这类散射统称为米氏散射。 如不透明的白色石英。 只有当散射微粒大小在入~2入之间时,散射光才可能呈各种颜色,主要是红色和绿色,这种情况宝石中比较少见,只有极少数的具黄色、米黄色乳光的月光石可能具有此结构。 有时把散射微粒大于700nm的散射也称为白色米氏散射,这种散射可使宝石产生明亮的乳光,如月光石、芙蓉石、刚玉、尖晶石和蛋白石等。 四、光的色散 当白色复合光通过具棱镜性质的材料时,棱镜将复合光分解而形式不同波长光谱的现象称为色散,它是由于光在同一介质中的传播速度随波长而异所造成的。 白光是一种复色光,它由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等不同的单色光复合而成。 当白光通过具有棱镜性质的材料时,由于不同波长的光在其中的传播速度不同,其折射率也会不同,因此当光线通过射人和射出棱镜材料经过两次折射后,就会把原来的白色光分解而形成不同波长的彩色光谱。 如图1-3-16所示,其中红色光的波长最长,偏离入射光方向最小,而紫色光波长最短,其偏离入射光方向最大。 色散形成的光谱,按各色光的偏离入射光的程度,由红色到紫色依次排列。 色散的强弱可以用色散值来表示。 通常 把材料对红光686.7nm和紫光430.8nm两束单色光的折射率差值规定为材料的色散值。 色散值越大色散越强,反之越弱,这两种波长的光分别为太阳光光谱中的G线和B线。 根据色散值的大小,可将色散划分成不同的等级: 极低(0.010以下)、低(0.010~0.019)、中高(0.020~0.029)、高(0.030~0.059)、极高(0.060以上)。 色散在宝石中有两种意义。 其一可以作为宝石肉眼鉴定的特征之一,特别是在对无色或颜色较浅的宝石鉴定中起着较重要的作用。 在一堆无色透明的宝石,如水晶、黄玉、绿柱石、玻璃、钻石中,有经验的宝石工作者可以根据钻石的高色散值(0.044)将钻石挑选出来,还可以根据不同的色散值,将钻石与锆石区分开来。 其二,高色散值使宝石增添了无穷的魅力。 无色的钻石之所以能成为宝石之王,很重要的原因之一便在于它的高色散值。 当自然光照射到角度合适的钻石刻面时,会分解出光谱色,在钻石表面显示出一种五颜六色的火彩。 彩色宝石的色散往往被自身颜色所覆盖,而表现得不十分明显,但是高色散值同样为彩 色宝石增添光彩,如绿色的翠榴石,由于具有很高的色散值(0.057),看上去比绿色玻璃还艳丽得多。 具有高色散的宝石有: 锰铝榴石0.027,人造钇铝榴石0.028,锆石0.039,钻石0.044,榍石0.051,翠榴石0.057,合成立方氧化锆0.065,人造钛酸锶0.19,合成金红石0.28。 影响宝石火彩的因素还有体色、净度和切工比例等。 第五节光率体与宝石的光性方位 一、光率体 为了说明宝石晶体的光学性质,需引进光率体的概念。 光率体是表示光波在晶体中传播时,光波的振动方向与相应折射率值之间关系的光学立体图形(光性指示体)。 具体作法是: 以晶体中心为起点,平行于在晶体中传播的光波的振动方向作一条直线,直线的长度按该振 动方向光波的折射率值为大小截取,每一振动方向的光波都可作出一条与其折射率值大小相 对应的线段,把无数条这样即代表光波振动方向又代表相应折射率值的线段的端点连接起来 便构成该晶体的光率体。 光率体可使宝石晶体的许多光学现象得以解释,不同晶体结构的宝石,光率体形状不同, 现分述如下。 1.均质体光率体 非晶质体和高级晶族的宝石均为光性均质体。 光波在均质体 宝石中传播时,其速度不因振动方向的改变而改变,即各个方向振 动的光波在晶体中的传播速度是相同的,相应的折射率值也相等。 因此,均质体的光率体是一个圆球体(图1-3-17),通过球体中心任 何方向的切面都是圆切面,其半径代表均质体宝石的折射率值(n)。 对于均质体宝石来说仅有一个折射率。 2.一轴晶光率体 中级晶族的三方、四方、六方晶系的宝石均为非均质体,其光 率体的形状已不再是一个球体,而是一个以Z晶轴为旋转轴的旋转椭球体,称为一轴晶光率体(图1-3-18)。 直立轴是旋转椭球体的旋转轴,它代表了一轴晶光率体的光轴方向。 当光波沿光轴方向入射时,不发生双折射,此时光波在垂直该轴的圆切面内作水平振动,在垂直Z轴各个振动方向的折射率都相等,此为常光的折射率值,用符号n。 表示,如图1-3-19(a)。 当光波垂直光轴方向入射时,光发生双折射,分解成振动方向互相垂直的两种偏光,此 时,在一轴晶光率体中,垂直入射光方向的切面为一包含了光轴的椭圆切面。 入射光分解后 的一个偏光的振动方向平行于光轴,为非常光的折射率,用符号n。 表示;另一偏光的振动方向与光轴垂直,折射率与常光折射率相等(n。 ),如图1-3-19(b)。 当光波斜交光轴方向入射时,在光率体中垂直光波入射方向的切面仍为一椭圆,该椭圆 的一个轴的方向的折射率值用符号ne’表示,其大小介于常光与非常光之间;该椭圆的另一个轴方向仍然代表了常光的振动方向,折射率值等于常光折射率值n。 ,如图1-3-19(c)。 综上所述可知,具一轴晶光率体的宝石矿物具有ne、n。 两个主折射率值,这两个折射率差的绝对值称为双折射率,它是最大和最小两个折射率的差值。 在一轴晶光率体中,根据轴的相对长短,即ne值与n。 值的相对大小,又可将一轴晶光率体分为正负两种光性。 当ne>n。 时,即直立轴是相对长轴时,称为一轴晶正光性(见图1-3-18 (a));当ne 时,即直立轴是相对短轴时,称为一轴晶负光性(见图1-3-18(b))。 3.二轴晶光率体 低级晶族的斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系的宝石晶体,其光率体形状较为复杂,为一 个三轴不等的椭球体(即三轴椭球体)(见图1-3-20),称二轴晶光率体。 二轴晶光率体的三轴 椭球体中的三个互相垂直的主轴代表了二轴晶宝石的三个主要光学方向,称为光学主轴,即 ng轴、nm轴、np轴。 其中ng>nm>np。 具二轴晶光
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