实验五 正交偏光镜下消光类型和消光角观察
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发布时间：2022-04-24 01:11
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时间：2023-10-09 17:26
一、预习内容
消光现象的形成机理，消光类型及消光角的测定。
二、实验要求
1.学会识别消光类型;
2.学会测定消光角。
三、实验内容和步骤
1.识别全消光、四次消光、平行消光、斜消光和对称消光;
2.消光角的测定。
四、实验步骤
(一)识别全消光、四次消光、平行消光、斜消光和对称消光
消光是指矿物在正交偏光镜间变黑暗的现象，对于同一种矿物来说，不同的切面，其消光类型不一定相同，分为两种类型:全消光和四次消光。
全消光:正交偏光镜间，物台上放置均质体或非均质体垂直光轴的矿片，由下偏光镜透出的偏光在通过矿片后，原来的振动方向没有改变，仍然与上偏光镜的振动方向垂直，不能透出上偏光镜，而使矿片变黑暗(消光)，旋转物台360°，矿片的消光现象不改变，故称全消光。
四次消光:指光性非均质体除垂直光轴切面之外的切面，在正交偏光镜间旋转360°共有四次黑暗的机会，包括三种类型:
1.平行消光
矿片消光时，解理缝、双晶缝或晶体轮廓与目镜十字丝之一平行(图5－1A)。
2.斜消光
矿片消光时，解理缝、双晶缝或晶体轮廓与目镜十字丝斜交(图5－1B)。此时，光率体椭圆半径与解理缝或双晶缝之间的夹角称消光角。具体表现为矿片在消光位时，目镜十字丝与解理缝、双晶缝之间的夹角。
图5－1 矿物的三种消光类型
图5－2 普通角闪石中结晶轴与光率体主轴的关系
3.对称消光
矿片在消光位时，目镜十字丝平分两组解理夹角。如角闪石、辉石(图5－1C)垂直c轴的切面。
(二)消光角及其测定步骤
1.消光角
消光角是指矿片消光时，其光率体椭圆半径与解理缝、双晶缝、晶体延长方向之间的夹角，也就是目镜的十字丝与解理缝、双晶缝、晶体延长方向之间的夹角。
一般以结晶轴或晶面符号与光率体三轴之间的夹角来表示消光角，它是晶体光性方位的组成部分，例如，在普通角闪石的(010)切面上，{110}解理缝与Ng的夹角为25°，因为{110}解理缝与c轴平行，所以记作Ng∧c=25°(在+β内);同时，根据轴角+β=106°，可得Np∧a=9°(在－β内)(图5－2)。
消光角有正负之分，习惯上把光学主轴(Ng或者Np)位于结晶轴a与c所构成的钝角区还是锐角区来判断消光角的正负。如光学主轴位于钝角区的消光角称正消光角，而光学主轴位于锐角区的消光角，为负消光角，一般薄片观察，不一定要确定消光角的正负。
不是所有晶系的矿物都要测定消光角。一般只在单斜晶系和三斜晶系矿物中需要测定消光角，因为这两种晶系中不同矿物的消光角不同，所以准确地测定消光角对鉴定矿物具有重要意义。
2.消光角测定步骤
(1)选择定向切面。如测角闪石的消光角应选一组解理清晰，多色性明显，干涉色最高的切面(即平行光轴面的切面)。
(2)解理缝或双晶缝平行纵十字丝。将选定的矿片置于视域中心，旋转物台使解理缝或者双晶缝平行纵十字丝，记下物台读数a(图5－3A)。
图5－3 消光角的测定步骤
(3)矿片达到消光位。旋转物台使矿片达消光位，此时矿片上的光率体椭圆半径与目镜十字丝一致，记下物台的读数b。两次读数的差值即为该矿物的消光角(图5－3B)。
(4)确定光率体半径名称。从消光位转45°插入试板，观察矿片干涉色的升降变化，应用补色法则，同名半径一致，干涉色升高，异名半径一致，干涉色降低，确定光率体半径名称。若是平行光轴面的切面，则长、短半径分别为Ng和Np，若不是平行光轴面的切面，则长、短半径分别为Ng'和Np'(图5－3C，D)。
(5)消光角表示方法。一般利用光率体椭圆半径名称与结晶方向名称以及二者之间的夹角来表示。如单斜晶系的角闪石，其解理缝方向就是c轴方向，最*涉色的切面为光轴面，光率体椭圆半径应是Ng和Np，所以普通角闪石平行(010)面上的最大消光角可写成Ng∧c=25°(一般表示锐角数值)。其余切面上的消光角都是视消光角，均小于(010)切面上测得的最大消光角，则用Ng'∧c之间夹角表示。三斜晶系的矿物以斜消光切面为主，如斜长石⊥(010)晶带的切面上平行(010)面的解理缝、双晶缝代表(010)面的方向，消光角可写成Np'∧(010)=20°。
为了获得较精确的消光角，消光位必须测得准确。通常在消光位时，向顺时针和逆时针两侧轻轻转动物台，观察视域的黑暗程度，转动的幅度逐渐缩小，两侧黑暗程度近似，最后完全消光为止。也可用石膏试板检查，插入石膏试板视域应为Ⅰ级紫红。
晶体光学实验教程
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