一轴晶干涉图及光性正负的测定 一轴晶矿物的干涉图（Uniaxial interference figure），因切面方向不同而异，有三种主要类型，即垂直光轴切面、斜交光轴切面及平行光轴切面的干涉图。一、垂直光轴切面的干涉图该切片在单偏光镜下无多色性，正交偏光镜下干涉色最低，为全消光，在锥光镜下出现具有如下特点的干涉图。1.图像特点由一个黑十字或黑十字和同心圆干涉色色圈组成（图6-4；图版Ⅱ-1，Ⅱ-3）。（1）黑十字由互相垂直的两个黑臂（也称消光影）组成。两黑臂分别平行上、下偏光镜振动方向AA、PP。黑十字交点为光轴出露点，位于视域中心，黑十字从中心向外呈现内窄外宽。图6-4 一轴晶垂直光轴切面干涉图（2）旋转物台360°，干涉图的图像不变。（3）光程差（R）必须超过550 nm才能产生干涉色色圈。干涉色色圈的有无或多少取决于矿物的双折射率的大小和矿片的厚度。一般矿片厚度一定（如标准厚度d=0.03 mm），当双折射率较小时，仅有黑十字，而无色圈，四个象限为Ⅰ级灰的干涉色，如石英，它的Ne=1.553、No=1.544、ΔNmax=0.009，据光程差公式R=d（N1-N2）=0.03 mm×0.009=270 nm，R=270 nm，呈I级灰白的干涉色，因为Ⅰ级干涉色顶部为紫红色（R=550 nm），所以看不到干涉色色圈，只见一个黑十字。
二轴晶的光率体色散 二轴晶光率体色散较为复杂，三个主折射率(Ng、Nm和Np)均随入射光波波长的改变而发生改变(图1－19)。因此，其双折率也可随入射光波波长的改变而改变。二轴晶光率体色散一般有以下几种情况：(1)Ng、Nm和Np值随入射光波波长改变的变化幅度近于相等，Ng、Nm和Np的色散曲线近于平行(图1－19A、B)。其双折率无明显变化，光率体形状基本不变，2V大小亦无明显变化，仅光率体大小可以改变。(2)Ng、Nm和Np值随入射光波波长改变的变化幅度不同。当Ng、Nm和Np值随入射光波波长增大而变化幅度增大时，Ng、Nm和Np的色散曲线之间的间距向波长增大方向变大(图1－19C)，其双折率也随入射光波波长的增大而变大；当Ng、Nm和Np值随入射光波波长增大而变化幅度减小时，Ng、Nm和Np的色散曲线之间的间距向波长增大方向减小(图1－19D)，其双折率则随入射光波波长增大而减小。在这两种情况中，光率体的形状和大小都要发生改变。由于形状的改变，可引起光轴位置及光轴角大小的改变。至于光率体在晶体中的方位是否改变，因晶系不同而不同(将在锥光镜下色散现象观察部分予以介绍)。(3)在Ng、Nm和Np的色散曲线中，有两条色散曲线在特定单色光波的波长处可以相交。如果Ng与Nm相交(图1－19E)或Nm与Np。
垂直锐角等分线(⊥Bxa)切面的干涉图 (一)图像特点(图 5－15 及图版Ⅱ－6、图版Ⅲ－1、图版Ⅲ－3、图版Ⅲ－4)当光轴面(AP)与上、下偏光镜振动方向之一(AA 或 PP)平行时，干涉图由一个黑十字及“”字形干涉色圈组成(图 5－15A 及图版Ⅲ－3)。其中，黑十字交点为 Bxa的出露点，位于视域中心；黑十字的两个黑带分别与上、下偏光镜振动方向(AA、PP)平行，但其粗细不等。在光轴面迹线方向的黑带较细，且在两个光轴出露点上最细，垂直光轴面方向(Nm 方向)的黑带则较宽。“”字形干涉色圈以两个光轴出露点为中心，干涉色级序由内向外逐渐升高，而且愈外干涉色圈愈密。干涉色圈的多少取决于矿物的双折率大小及矿片厚度。矿物的双折率愈大，矿片愈厚，干涉色圈愈多(图 5－15A 及图版Ⅲ－3)；双折率愈小、矿片愈薄，干涉色圈愈少，甚至在黑十字四个象限内仅出现一级灰干涉色(图 5－15B 及图版Ⅱ－6)，此时干涉图中两个黑带的宽度近于相等。图5-15 二轴晶垂直 Bxa 切面的干涉图转动物台，黑十字从中心分裂形成两个弯曲黑带。当光轴面(AP)与上、下偏光镜振动方向(AA、PP)成 45°夹角(即转动物台 45°，也即 45°位)时，两个弯曲黑带顶点间的距离最远(图 5－15A、B 及图版Ⅲ－1、Ⅲ－4)，且弯曲黑带顶点凸向 Bxa 出露点。
二轴晶(低级晶族晶体)的光率体 低级晶族(包括斜方晶系、单斜晶系和三斜晶系)属于二轴晶矿物。这类晶体的三个结晶轴轴单位不等(a≠b≠c)，表明它们的内部结构和光学性质在三度空间上的不均一性。低级晶族矿物具有大、中、小三个主折射率值(以符号Ng、Nm、Np分别表示大、中、小三个主折射率值)，它们分别与互相垂直的三个振动方向相当。当光波沿其他方向振动时，相应的折射率值递变于Ng、Nm或Nm、Np之间，分别以符号Ng'和Np'表示。它们与Ng、Nm和Np之间的大小关系是：Ng＞Ng'＞Nm＞Np'＞Np。也就是说，Ng、Nm和Np之间的大小关系是固定的，但它们在光率体中的位置却是变化的。显然，二轴晶光率体是一个三轴不等的椭球体。(一)光率体的构成二轴晶光率体的构成可以用镁橄榄石(斜方晶系矿物)的光率体为例来加以说明。当光波沿镁橄榄石Z晶轴方向射入晶体时，发生双折射而分解形成两种偏光。其一振动方向平行X晶轴，相应的折射率值等于1.715，另一种偏光的振动方向平行Y晶轴，相应的折射率值等于1.651。在X晶轴方向上，由中心向两边按比例截取与折射率值(1.715)等长的线段，在Y晶轴方向上，由中心向两边按比例截取与折射率值(1.651)等长的线段。以此二线段为长、短半径构成了垂直入射光波(垂直Z晶轴)的椭圆。
二轴晶干涉图及光性正负的测定 二轴晶光率体为三轴不等的椭球体，干涉图比一轴晶复杂。它有五种切面类型及其对应的干涉图：①⊥Bxa切面的干涉图，②⊥OA切面的干涉图，③斜交切面干涉图，④⊥Bxo切面干涉图，⑤平行光轴面切面的干涉图。必须搞清四个位置，三个前提。一、垂直锐角等分线（⊥Bxa）切面的干涉图1.图像特点（1）0°位置当光轴面与上、下偏光的振动方向平行时，（这种切片在正交偏光镜下干涉色较低，但比垂直光轴切片干涉色高）。干涉图由一个黑十字及“∞”字形的干涉色色圈组成（图6-23，图6-24A；图版Ⅱ-5），黑十字交点为锐角等分线（Bxa）出露点，位于视域中心，黑带一粗一细，沿光轴面方向的黑带较细，尤以两个光轴出露点最细，垂直光轴面方向（即Nm方向）黑带较宽。在四个象限内出现干涉色色圈，色圈以两个光轴出露点为中心，越向外干涉色越高，色圈也越密。近光轴处色圈呈卵形向外合并成“∞”字形。干涉色色圈的多少与矿物的双折射率的大小及薄片厚度成正比。图6-23 二轴晶⊥Bxa切面干涉图（上部为波向图，下部为立体图）图6-24 二轴晶垂直Bxa切面的干涉图（2）45°位置旋转载物台，黑十字从中心分裂成两个弯曲的黑带。当光轴面与上、下偏光镜振动方向PP、AA成45°夹角。
二轴晶干涉图 一、垂直锐角等分线（Bxa）切片的干涉图1.图像特点干涉图由一个黑十字及“∞”字形干涉色色圈组成。黑十字交点位于视域中心，为Bxa的出露点；黑十字的两个黑带分别平行上、下偏光镜振动方向，其粗细不等，在光轴面方向的黑带较细，在两个光轴出露点上更细，垂直光轴面方向（Nm方向）的黑带较宽。“∞”字形干涉色色圈以两个光轴出露点为中心，其干涉色级序向外逐渐升高，而且愈外色圈愈密（倪志耀，2011）。干涉色色圈的多少取决于矿物的双折率及矿片厚度。双折率愈大，矿片愈厚，干涉色色圈愈多；双折率愈小，矿片愈薄，干涉色色圈愈少，甚至在黑十字四个象限内仅出现一级灰干涉色（图5－4，图5－5）。图5－4 二轴晶垂直锐角等分线（Bxa）切片的干涉示意图图5－5 二轴晶垂直锐角等分线（Bxa）切片的干涉图转动物台，黑十字从中心分裂形成两个弯曲黑带；当光轴面方向与上、下偏光镜振动方向呈45°夹角时，两个弯曲黑带顶点之间的距离最远。弯曲黑带凸向Bxa出露点两个弯曲黑带的顶点代表两个光轴的出露点，两者之间的距离与光轴角大小成正比，其连线代表光轴面方向，垂直光轴面的方向代表Nm方向。2.二轴晶垂直Bxa切片干涉图的应用（1）确定轴性及切片方向（2V°。
锥光镜下的晶体光学性质 前文介绍了利用近于平行的入射光波，在正交偏光镜间测定一些晶体光学性质。还有一些重要的晶体光学性质，如晶体的轴性、光性符号、光轴角大小及晶体切面的准确方位等问题尚未解决。本节正是解决这些问题。一、锥光镜的装置及光学特点在正交偏光镜(pP⊥AA)的基础上，于下偏光镜之上，载物台之下，加上一个聚光镜，并把聚光镜升到最高位置，换用高倍物镜，推入勃氏镜或去掉目镜(图3-9-1)，便完成了锥光装置。加入聚光镜的作用是使透出下偏光平行偏光束变成锥形偏光束(图3-9-2)，光波都是倾斜射入非均质体宝石，而且愈外倾斜角度愈大，而在矿片中所经历的距离愈靠外愈长。锥形偏光束中的偏光，不管如何倾斜，其振动面仍与下偏光镜振动面平行，即在非均质体宝石平面上的投影方向总是与PP方向平行。非均质体宝石光学性质随方向而异，垂直不同方向入射光的非均质体宝石光率体切面不同，其长，短半径在非均质体宝石的方位不完全相同，它们与上、下偏光镜振动面方向AA、PP之间的关系也不完全相同。许多不同方向入射光波同时通过非均质体宝石后，到达上偏光镜所发生的消光与干涉效应也各不相同。因此，锥光镜下观察到的，应当是各个不同方向入射光通过非均质体宝石后所产生的。
平行光轴面(AP)切面的干涉图 (一)图像特点(图 5－28)二轴晶平行光轴面切面干涉图的图像特点与一轴晶平行光轴切面的干涉图相似。当Bxa 和 Bxo 方向分别平行 PP 和 AA 时，为一个粗大模糊的黑十字，几乎占据整个e5a48de588b6e799bee5baa631333433616234视域(图 5－28A)。转动物台，粗大黑十字发生分裂并沿 Bxa 方向迅速退出视域(一般转角为7°～12°)。因变化迅速，又称瞬变干涉图或闪图。当 Bxa 方向与 PP、AA 成 45° 夹角时，视域最亮。如果矿片的双折率较大或矿片较厚，则可看到对称的弧形干涉色带(图5－28B)。在 Bxa 方向上，从中心向两边干涉色级序降低，在 Bxo 方向上，从中心向两边干涉色级序稍升高或相近，也即 Bxa 方向的干涉色低于 Bxo 方向的干涉色。图5-28 二轴晶平行光轴面切面的干涉图(二)成因在平行光轴面切面的波向图中，当 Bxa、Bxo 分别与 AA、PP 平行时，几乎所有的光率体椭圆 半 径 与 AA、PP 平 行 或 近 于 平 行(图5－29)，在正交偏光 镜下消 光 或 近于 消 光，从而构成粗大模糊的黑十字。稍转物台，几乎所有的光率体椭圆半径都与 AA、PP 斜交，而且是中央部位首先斜交，故粗大黑十字从中心分裂，并迅速退出视域，整个视域变得明亮。至于 Bxa 方向的干涉色级序低于 Bxo。
