[科普中國]-光率體

光率體，又稱光性指示體，是光波在晶體中傳播時(shí)，光波振動(dòng)方向與相應(yīng)折射率值之間關(guān)系的一種立體圖形。也可以說光率體是表示光波在晶體中各振動(dòng)方向上折射率和雙折率變化規(guī)律的一個(gè)立體幾何圖形。晶體的任何切面都必然通過光率體的中心。

簡介設(shè)想自晶體的中心起，沿光波各個(gè)振動(dòng)方向，以線段的方向表示光波的振動(dòng)方向，以線段的長短按比例表示折射率值的大小，然后將各線段的端點(diǎn)連接起來構(gòu)成一立體圖形，即為光率體。1

意義光率體反映了晶體光學(xué)性質(zhì)中最本質(zhì)的特點(diǎn)，其形狀簡單、應(yīng)用方便，研究光率體的意義在于光率體在每一種透明礦物中的位置(即光性方位)是鑒定透明礦物主要依據(jù)之一，由光率體導(dǎo)出的一系列光學(xué)常數(shù)和一些光學(xué)現(xiàn)象(如折射率、雙折率、多色性、吸收性、干涉色級序、光性符號(hào)、光軸角、光性方位等)，不同礦物有不同光學(xué)性質(zhì)和光學(xué)常數(shù)。在利用偏光顯微鏡觀察造巖礦物時(shí)，就是以光率體在每種礦物中的方位為依據(jù)來鑒定造巖礦物。

類型均質(zhì)體光率體（Isotropic substance indicatrix）

均質(zhì)體包括高級晶族的等軸晶系礦物及非晶質(zhì)物質(zhì)，此類物質(zhì)光率體為球形，各個(gè)方向折射率值都只有一個(gè)，都是N，任何方向切面都是圓切面，其半徑為折射率值N。2

一軸晶光率體（Uniaxial indicatrix）

一軸晶礦物是指中級晶族（包括三方晶系、四方晶系、六方晶系）的礦物，光波在此類礦物中傳播時(shí)，只有沿某一個(gè)特殊的方向才不會(huì)發(fā)生雙折射，這個(gè)方向稱為光軸。2

光率體的特征：

（1）形態(tài)

一軸晶光率體為以Ne軸為旋轉(zhuǎn)軸(平行c軸)、No(垂直c軸)為半徑組成的旋轉(zhuǎn)橢球體。2

（2）結(jié)構(gòu)要素

①兩個(gè)光學(xué)主軸：Ne軸和No軸，相互垂直，代表一軸晶兩個(gè)主要光學(xué)方向。

②兩個(gè)主折射率：Ne和No，Ne是非常光的折射率，No是常光的折射率。

（3）光性正負(fù)的劃分

當(dāng)Ne>No時(shí)稱為一軸正晶，標(biāo)記為：一（+），如石英。

當(dāng)Ne時(shí)稱為一軸負(fù)晶，標(biāo)記為：一（－），如方解石。1

二軸晶光率體（Biaxial indicatrix）

二軸晶礦物包括低級晶族(斜方、單斜、三斜晶系)的礦物，均具有兩個(gè)光軸，故稱二軸晶，三個(gè)結(jié)晶軸單位各不相等(a≠b≠c，a≠c)，表示它們?nèi)瓤臻g方向的不均一性。

二軸晶光率體的特征：

（1）形態(tài)

二軸晶光率體為三軸不等橢球體。

（2）結(jié)構(gòu)要素

①三個(gè)光學(xué)主軸：Ng軸、Nm軸和Np軸，兩兩垂直，代表二軸晶三個(gè)主要光學(xué)方向。

②三個(gè)主折射率：Ng、Nm、Np。大小關(guān)系Ng>Nm>Np。

③兩個(gè)光軸（OA）：垂直于光軸的光率體切面為半徑為Nm的圓，即沿光軸方向入射的光不發(fā)生雙折射。由于有兩個(gè)光軸，故稱二軸晶。1

④光軸角：兩光軸之間所夾的銳角稱為光軸角，符號(hào) 2V，2V的角平分線稱銳角等分線，符號(hào)Bxa，兩個(gè)光軸之間所夾的鈍角平分線稱鈍角等分線，符號(hào)Bxo。

（3）光性正負(fù)的劃分

當(dāng)Ng-Nm>Nm-Np，即Bxa= Ng時(shí)，為正光性，標(biāo)記為：二（+）。

當(dāng)Ng-Nm-Np，即Bxa= Np時(shí)，為負(fù)光性，標(biāo)記為：二（－）。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

郝慶菊 - 副教授 - 西南大學(xué)