正交偏光镜下的晶体光学性质
干涉色的成因及干涉色级序
一、矿片的干涉现象及其成因
非均质矿物任意方向切面的薄片置于载物台上非消光位时，光率体椭圆切面的长、短半径分别与下、上偏光斜交。
当长短半径与上、下偏光PP、AA斜交时：从下偏光（PP方向的）射入矿片的偏光，分解为两条互相正交的偏光，即K1、K2，其方向为光率体长短半径方向。
K1、K2透出矿片到达上偏光时，由于均与上偏光振动方向斜交，再度分解。
K1和K2在达到上偏光镜时，再一次地被分解为以K1’、K1”（錾）和 K2’、 K2” （绿色），四种偏光，但其中只有平行上偏光镜的K1’和K2’可以透过上偏光镜。
①频率相同（由同一偏光分解隼矗
②具有固定光程差（由K1和K2继承的光程差）
③在同一平面内振动（平行AA方向）
鲋制光具备了光波发生干涉作用的条件，必然会发生干涉作用。干涉的结果取决于K1’、K2’ 两种偏光之间的光程差R。
当两龉獾墓獬滩钗半波长奇数倍 R=（2n+1）λ/2 时，
两偏光的相位正好相同，干涉的结果是合振动加强；二者互相叠加，其亮度增加一倍。
当光程差为半波长的偶数倍 R=2n λ/2 时，两偏光正好存在180°的位相差，干涉的结果是合振动鋈酢６者互相抵消而变暗。
当光程差R介于半波长的奇数倍与偶数倍之间时，干涉结果介于两者之间。
矿片的干涉现象及其成因
光程差（R）
位相差可以d光程差（R）来表示,光程差公式: R＝d ·（N1-N2）；d：薄片的厚度；（N1-N2）：双折射率。
光程差与矿片厚度和双折率成正比。影响光程差大小的因素就有矿物性质、矿物的切面方向和矿片厚度三个方面。特别应当注意，不同矿物的最大双折率不同，同一矿物不同方向切面的双折率值也是不同的。其中，平行光轴或光轴面的切面双折率最大，垂直光轴切面的双折率为零，其他方向切面的双折率递变于零与最大双折率之间。
矿片干涉结果的明亮程度除取决于光程差外，还与透出上偏镜两种偏光（K1’，K2’）的振幅大小有关，振幅愈大亮度愈强。而两种偏光的振幅大小则取决于矿片上光率体椭圆半径（K1、K2）与上、下偏光镜振动方向之间的夹角。当它们之间的夹角为45°时，振幅最大，矿片最明亮。这时的矿片位置称45°位。
二、矿片的干涉色及其特征
干涉色及其成因
在正交偏光装置下，光波通过非均t体矿片时会产生干涉。为了在不同的光程差下观察干涉现象，我们需用到石英楔。
石英楔：沿石英平行Z轴（光轴）方向，由薄至厚磨成楔型，称为石英楔。
石英的最大双折射率Δn为Ne-No=0.009，分别用单色光和白光（混合光）照射石英楔时的情况：
分别用7种单色作光源，观察石英楔的干涉色。
在上下偏光之间45°位，缓慢插石英楔，由于光程差的变化，视域内依次出现明暗相间的干涉条带。亮带代表增强，暗带代表减弱。最明与最暗之间，色调逐渐过渡。
① 在光程差R为该单色光半波长的奇数倍时，合振动加强，为明亮条带，为半波长偶数倍时，合振动减弱，为暗色条带。
② 明暗条带的颜色仍为入射的单色光的颜。
如：用黄光作光源，就会出现 “暗、黄、暗、黄、…… ”用红光作光源，就会出现 “暗、 、暗、红、……”
③ 不同光波因波长λ不同，所以明暗条带的间距也不同。红色的间距最大，紫色最小。
使用白色光（混合光）作光源，通过石英楔时的情况：
随着石英楔的慢慢推入，出现一系列不同彩色的条带组合。
这是因为白光中七种不同波长的单色光不可能同时增强或减弱，必然有一部分单色光增强，而另一部分单色光减弱。这样，则弥值ド光的干涉光相互混合就形成了混合颜色。这种颜色是由白光通过正交偏光镜下的非均质体矿片后，经干涉作用形成的，故称为干涉色。
当光源为白光时，在正交偏光镜下45°位置插入石英楔，随着石英楔的慢慢推入，光程差由小到大逐渐增加，视域内就会依次出现有规律且连续变化的干涉色，从而构成干涉色的色序。在这些连续变化的干涉色中，以紫红色为界可以将其分为若干个等级，这就是干涉色的级序<其中，沿光程差增加方向出现的干涉色变化称为级序升高，反之则称级序降低。一般来说，一个级序的光程差大小在550nm左右，而一个色序的光程差大小则为147nm左右。
第一级序，0~550nm，暗灰色、灰白色、浅黄色、橙色、紫红色。有灰和灰白色，缺蓝色和绿色。
第二级序，550~1100nm，蓝色、蓝绿色、绿色、黄色、紫红色。色泽纯且鲜艳。
第三级序，1100~1650nm，颜色特征与第二级序相似，但颜色的饱和度稍差，紫色和靛色欠明显，翠绿色尤为鲜亮明快。
第四级序及更高级序的干涉色，其光程差更大。干涉色级序愈高，其色调愈浅愈不纯，干涉色条带间的界线也愈模糊不清的。形成一种与珍珠表面相似的亮白色，称为高级白干涉色。
干涉色级序和色序的高低取决于光程差R的大小，而R=d·（Ng-Np），即决定于矿片厚度与双折射率的大小。在厚度一定的条件下（通常岩石薄片厚度约为0.03mm），薄片中矿物干涉色的高低可反映矿物双折射率的大小，高级白是双折射率高的表现。
特别注意：观察某个矿物颗粒的干涉色，一定要观察干涉色最明亮的位置，即45°位。
相同矿物切面方向不同，其双折射率不相同，光程差亦不相同，干涉色高低也不一样。因此文献资料中所称某矿物的干涉色均是指该矿物的最高干涉色，薄片研究时也应观测同种矿物的最高干涉色 因为只有最高干涉色才有鉴定意义。
三、异常干涉色
有些矿物呈现不同于色谱g上的反常干涉色，称为异常干涉色。例如绿泥石的正常干涉色应为一级灰，却显示“柏林蓝”或“铁锈色”干涉色。
原因：少数矿物由于具有较强的双折率色散，即在同一切面上各色光双折率的大小不等，所以据公式R＝d（N1－N2），因各色光波的双折率（N1－N2）不同，在通过矿片后的光程差亦不同，因此呈现出色谱表上没有的干涉色。另外，某些矿物的颜色较深（如黑云母、电气石等），其干涉色易受本身颜色的干扰或掩盖，不易看清它们应有的干涉色，即使有异常干涉色也较难与正常干涉色相区别。
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