晶体光学课后题答案

第一章

1、为什么一轴晶光率体所有椭圆切面上都有No？二轴晶光率体任意切面上是否都有Nm？在哪些切面上才有Nm？（P15）

答：一轴晶光率体是以Ne轴为旋转轴的旋转椭球体，所有斜交光轴的切面都与圆切面相交，因此，所有斜交光轴的椭圆切面的长、短半径中必 有一个是主轴No。 否。（1）垂直光轴OA切面（2）垂直锐角等分线Bxa切面（3）垂直钝角等分线Bxo切面（4）垂直光轴面NgNp的斜交切面

2、怎样定义一轴晶光率体的光性符号？(P14)怎样定义二轴晶光率体的光性符号？(P20)

答：一轴晶光率体只要比较出Ne′、No的相对大小即可确定出矿物的光性符号。因为一轴正晶Ne＞Ne′＞No，一轴负晶Ne＜Ne′＜No，即只要 确定出No＜Ne′，则矿物光性符号为正，No＞Ne′则矿物光性符号为负。二轴晶光率体必须确定Bxa方向是Ng轴还是Np轴：若Bxa=Ng（Bxo=Np） ，则光性符号为正；若Bxa=Np（Bxo=Ng），则光性符号为负。 3、什么叫光轴角（2V），写出光轴角公式。(P19) 答：两光轴相交的锐角称为光轴角。光轴角公式： tan2α=Ng2（Nm+Np）（Nm-Np）/Np2（Ng+Nm）（Ng-Nm）此式分子中的

1.①单偏光镜的装置有何特点？②如何确定下偏光镜的振动方向？③单偏光镜下可观察和测定透明矿物的哪些光学性质？ 参考答案：①单偏光镜就是只使用下偏光镜（起偏镜）来观察、测定矿片的晶体光学性质。

P33；②当黑云母解理与下偏光镜的振动方向平行时对黑云母吸收性最强，此时呈现深棕色，当解理与起偏振镜的振动方向垂直时，黑云母吸收性微弱，此时晶体呈现淡黄色，因此可通过观察黑云母不同颜色下的解理缝方向确定下偏光镜振动方向；③单偏光镜下观察和测定矿物晶体的光学性质包括矿物的外表特征（如形态、解理）、与矿物对光波选择吸收有关的光学性质（如颜色、多色性、吸收性）以及与矿物折射率值大小有关的光学性质（如边缘、贝克线、糙面、突起、色散效应）等。

P34 2.试描述下列矿物的形态、解理组数及其完善程度。 橄榄石

黑云母 角闪石

辉石 矿物的形态P34 解理组数 完善程度P36

橄榄石 他形 1组 不完全解理 黑云母 半自形 1组 极完全解理 角闪石 自形 2组 完全解理 辉石 半自形 1组 完全解理 3.解理缝的可见度与哪些因素有关？ 参考答案：矿片中解理缝的宽度、清楚程度，除与矿

成都理工晶体光学复习资料

晶体光学试题答案

1、要测定矿物的轴性和光性符号，应该选择在正交偏光下干涉色最高的切面。（×）

2、在同一岩石薄片中，同种矿物不同方向的切面上，其干涉色不同。（√）

3、对于一轴晶矿物来说，其延性和光性总是一致的。（√）

4、两非均质体矿片在正交镜间的45°位重迭，当异名半径平行时，因总光程差为零而使矿片变黑暗的现象，称为消色。（√）

5、贝克线的移动规律是下降物台，贝克线总是向折射率大的物质移动。（√）

6、二轴晶光率体，当Np＞Nm＞Ng时，为负光性。（×）

7、矿物的多色性在垂直光轴的切面上最不明显。（√）

8、一轴晶光率体的旋转轴永远是Ne轴。（√）

9、某矿物的最高干涉色为Ⅱ级紫红，因此该矿物的某些切面可能出现Ⅰ级紫红。（√）

10、一轴晶平行光轴切面的干涉图与二轴晶平行光轴面切面的干涉图特点完全一样，在轴性明确的情况下也不能用作光性正负的测定。（×）

11、两非均质矿片在正交镜间的45°位置重叠，当异名半径平行时，总光程差等于两矿片光程差之差。（√）

12、在单偏光镜下，黑云母颜色最深时的解理缝方向可以代表下偏光的振动方向。（√）

13、同一岩石薄片中，同一种矿物的干涉色相同，不同种

1.8. 透镜表面通常镀一层如 MgF2（n=1.38）一类的透明物质薄膜，目的是利用干涉来

降低玻璃表面的反射．为了使透镜在可见光谱的中心波长（550nm）处产生极小的反射,则镀 层必须有多厚?

解：因为n1

???2dncosi2?(2j?1)，(j=0、1、2…)产生干涉相消，此时透射光最强。

2?依题意可知，i2=0，j=0。由??2dncosi2?(2j?1)得

2?550?10?9?5d?(2j?1)?(2?0?1)?10cm o4n2cosi24?1.38?cos0Or

光程差??2dn2?n1sin2i1透射光最强。

依题意可知，i1=0，j=0。由??2dn2?n1sin2i1?(2j?1)d?(2j?1)22??(2j?1)，(j=0、1、2…)产生干涉相消，此时22??2得

?4n2?n1sin2i124?1.382?12sin20?61.11 波长为400-760nm的可见光正射在一块厚度为1.2×10m，折射率为1.5玻璃片上，试

问从玻璃片反射的光中哪些波长的光最强。

解：由于是正入射，故i1=0，依题意可知，该干涉为等倾干涉，上下两表面反射光的光程差为

?(2?0?1)550?10?9?10?5cm

???2j

晶体光学习题

1、研究透明矿物的晶体光学性质应用哪种光？为什么？

2、矿物折射率的大小与哪些因素有关？

3、光在均质体和非均质体矿物中的传播有何异同？

4、解释：光率体、一轴晶、二轴晶、光轴、常光、非常光、光学主轴、主轴面、光轴面、光轴角、Bxo、Bxa、双折射率。

5、试从形态、主轴(主折射率)、光轴、主要切面、光性规定等，对比一轴晶与二轴晶光率体的特征。

6、绘出下列切面，并标出轴名(主折射率)及双折射率的相对大小(以正光性为例)。哪种切面双折射率最大？

∥Ap、⊥Ap的斜交切面、⊥A(1)、⊥A(2)、⊥Bxa、∥A、斜交A

7、写出下列切面的轴性、光性、切面方向和双折射率大小。

NoNeNe

8、何谓光性方位？单斜晶系矿物的光性方位有何特点？举例说明之。 1、

单偏光（-N）装置有何特点？如何确定下偏光的振动方向？在-N下可研究矿物晶体的哪些光学性质？

NoNgNp

，2、 斜长石具有｛010｝完全，｛001｝清楚的两组解理，为何在薄片中经常看不见？

3、-N下，为何有的矿物有颜色，有的矿物无颜色？是否有色矿物都具有多色性？为什么？

4、-N下所见颜色表示什么？任何有色矿物在-N

光纤光学课后答案

【篇一：光纤应用习题解第1-7章】

>1．详述单模光纤和多模光纤的区别（从物理结构，传播模式等方面）

a：单模光纤只能传输一种模式，多模光纤能同时传输多种模式。单模光纤的折射率沿截面径向分布一般为阶跃型，多模光纤可呈多种形状。纤芯尺寸及纤芯和包层的折射率差：单模纤芯直径在10um左右，多模一般在50um以上；单模光纤的相对折射率差在0.01以下，多模一般在0.01—0.02之间。

2．解释数值孔径的物理意义，并给出推导过程。

a:：na的大小表征了光纤接收光功率能力的大小，即只有落入以?m为半锥角的锥形区域之内的光线，才能够为光纤所接收。 3．比较阶跃型光纤和渐变型光纤数值孔径的定义，可以得出什么结论？

a：阶跃型光纤的na与光纤的几何尺寸无关，渐变型光纤的na是入射点径向坐标r的函数，在纤壁处为0，在光纤轴上为最大。 4．相对折射率差的定义和物理意义。 n12-n22n1-n2 a：d= 2n12n1

d的大小决定了光纤对光场的约束能力和光纤端面的受光能力。 5．光纤的损耗有哪几种？哪些是其固有的不能避免，那些可以通过工艺和材料的改进得以降低？

a：固有损耗：光纤材料的本征吸收和本征散射。 非固

光纤光学课后答案

【篇一：光纤应用习题解第1-7章】

>1．详述单模光纤和多模光纤的区别（从物理结构，传播模式等方面）

a：单模光纤只能传输一种模式，多模光纤能同时传输多种模式。单模光纤的折射率沿截面径向分布一般为阶跃型，多模光纤可呈多种形状。纤芯尺寸及纤芯和包层的折射率差：单模纤芯直径在10um左右，多模一般在50um以上；单模光纤的相对折射率差在0.01以下，多模一般在0.01—0.02之间。

2．解释数值孔径的物理意义，并给出推导过程。

a:：na的大小表征了光纤接收光功率能力的大小，即只有落入以?m为半锥角的锥形区域之内的光线，才能够为光纤所接收。 3．比较阶跃型光纤和渐变型光纤数值孔径的定义，可以得出什么结论？

a：阶跃型光纤的na与光纤的几何尺寸无关，渐变型光纤的na是入射点径向坐标r的函数，在纤壁处为0，在光纤轴上为最大。 4．相对折射率差的定义和物理意义。 n12-n22n1-n2 a：d= 2n12n1

d的大小决定了光纤对光场的约束能力和光纤端面的受光能力。 5．光纤的损耗有哪几种？哪些是其固有的不能避免，那些可以通过工艺和材料的改进得以降低？

a：固有损耗：光纤材料的本征吸收和本征散射。 非固

晶体光学测试题

一、名词解释：

1、光率体:光波在晶体中传播时，光波的振动方向与相应的折射率值之间关系的几何图形。既用以说明光波振动方向与相应方向上的折色率之间关系的光性指示体。

2、多色性:光波在晶体中的振动方向不同而使矿物颜色发生变化的现象称为多色性。

3、消光类型:矿片在正交偏光镜下呈现黑暗的现象称为消光，根据矿片消光时，矿片的解理缝、双晶缝以及晶面迹线等与十字丝之间的关系，可以把消光类型分为平行消光，斜消光和对称消光。

4、光性方位:光率体主轴和晶体结晶轴之间的关系，称为光性方位。 5、消光位：矿片处于消光时的位置。

6、色散效应：同一晶体的光率体随入射光波波长不同而发生大小、形状改变的想象，称为光率体色散。（两种折射率相差不大的无色矿物，在白光下观察，界线附近的贝克线发生变化，变成有色细线，折射率的一边呈橙黄色，较高的矿物一边呈浅蓝色。）

7、一轴晶：中级晶族晶体，只有一个特殊方向（一个光轴），当光平行该方向入射是不发生双折射的晶体,不改变入射光波的振动方向。

8、贝克线：岩石薄片中，在两个折射率不同的矿物边缘，可以见到一条比较明亮的细线，我们称为贝克线或者亮带。

9、二轴晶：低级晶族晶体有两个光轴方向，称为二轴晶。

10、干涉图：

晶体光学测试题

一、名词解释：

1、光率体:光波在晶体中传播时，光波的振动方向与相应的折射率值之间关系的几何图形。既用以说明光波振动方向与相应方向上的折色率之间关系的光性指示体。

2、多色性:光波在晶体中的振动方向不同而使矿物颜色发生变化的现象称为多色性。

3、消光类型:矿片在正交偏光镜下呈现黑暗的现象称为消光，根据矿片消光时，矿片的解理缝、双晶缝以及晶面迹线等与十字丝之间的关系，可以把消光类型分为平行消光，斜消光和对称消光。

4、光性方位:光率体主轴和晶体结晶轴之间的关系，称为光性方位。 5、消光位：矿片处于消光时的位置。

6、色散效应：同一晶体的光率体随入射光波波长不同而发生大小、形状改变的想象，称为光率体色散。（两种折射率相差不大的无色矿物，在白光下观察，界线附近的贝克线发生变化，变成有色细线，折射率的一边呈橙黄色，较高的矿物一边呈浅蓝色。）

7、一轴晶：中级晶族晶体，只有一个特殊方向（一个光轴），当光平行该方向入射是不发生双折射的晶体,不改变入射光波的振动方向。

8、贝克线：岩石薄片中，在两个折射率不同的矿物边缘，可以见到一条比较明亮的细线，我们称为贝克线或者亮带。

9、二轴晶：低级晶族晶体有两个光轴方向，称为二轴晶。

10、干涉图：

前 言 晶体光学是研究可见光通过透明晶体时所产生的一些光学现象及其原理的一门科学。

不同的透明矿物显示的光学性质不相同，据此可鉴定透明矿物。

晶体光学是研究、鉴定透明矿物及岩石的重要方法。 晶体光学的应用已经不仅仅限于矿物学和岩石学方面，在玻璃、陶瓷、药品、盐类、铸石及建筑材料等方面， 也应用晶体光学原理和方法进行研究和鉴定。

学习目的1、学会使用偏光显微镜 2、掌握晶体光学的基本原理：折射，双折 射，全反射和全反射临界角，光的偏 振，光率体(核心，难点，重点), 光的干涉 3、用偏光显微镜鉴别矿物的方法和步骤 4、掌握常见造岩矿物(七大矿物)及宝石 矿物的鉴定特征

怎样学好本课程结晶学：晶体对称，分类，晶体定向， 晶面符号 物理学：几何光学：折射，反射 物理光学：光的波动性，干涉 矿物学：矿物的手标本鉴定特征(晶形，解理，颜色) 2. 备齐教学用书(晶体光学) 3. 有正确的学习方法 每次课前预习30-60分钟； 课堂记笔记 课后要复习30-60分钟 重视实验课，不准缺实验课，不许迟到 1. 复习好课程的预备知识

第一章 晶体光学基础原理

§1-1 光学基础知识一、光的波动性 二、可见光、单色光与白光、自然光与偏振光 三、光的折射与折射