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《晶体光学》之二
晶体光学基础（二）
《晶体光学》之二晶体光学基础
五、光率体
（三）二轴晶光率体(低级晶族晶体的光率体)
低级晶族(斜方、单斜、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，即a≠b≠c，表明它们在三度空间上内部结构和光学性质的不均一性。实验测定，这类矿物具有大、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，以符号Ng、Nm、Np代表大、中、小三个主折射率值。当光波沿其它方向振动时，相应的折射率值递变于Ng、Nm、Np之间，以符号Ng'和Np'表示。它们与Ng、Nm、Np的相对大小是：Ng＞Ng'＞Nm＞Np'＞Np。显然，二轴晶光率体应当是一个三轴不等的椭球体。
《晶体光学》之二晶体光学基础
现以斜方晶系矿物镁橄榄石为例说明二轴晶光率体的构成。
当光波沿镁橄榄石z晶轴方向射入晶体时，发生双折射，分解形成两种偏光。其一振动方向平行X晶轴，；另一种偏光振动方向平行Y晶轴，。在x晶轴方向上，，在y晶轴方向上，；以此二线段为长短半径构成垂直入射光波(垂直z晶轴)的椭圆切面。
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当光波沿镁橄榄石X晶轴方向射入晶体时，发生双折射，分解形成两种偏光。其一振动方向平行Y晶轴、；另一种偏光的振动方向平行Z晶轴，。按同样的方法构成垂直入射光波(垂直X晶轴)的椭圆切面。
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当光波沿镁橄揽石Y晶轴方向射入晶体时，发生双折射，分解形成两种偏光。其一振动方向平行X晶轴，，另一种偏光的振动方向平行Z晶轴，。按同样的方法构成垂直入射光波(垂直Y晶轴)的椭圆切面。
把这三个椭圆切面，按照它们的空间位置联系起来，便构成了镁橄榄石的光率体。它是一个三轴不等的椭球体， 即三轴椭球体。
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从镁橄榄石三个主要方向切面上测定的折射率值可以看出，它具有大()、中()、小()三个主折射率值。与它们相当的三个振动方向分别平行X、Z、Y晶轴。实验证明，其它低级晶族矿物(二轴晶)都具有大(Ng)、中(Nm)、小(NP)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。但Ng、Nm、Np的大小及与它们相当的互相垂直的三个振动方向在晶体中的位置，与镁橄揽石不相同。因此，低级晶族晶体的光率体都是三轴椭球体。
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二轴晶光率体中，三个互相垂直的轴代表二轴晶矿物的三个主要光学方向，称为光学主轴，简称主轴，即Ng轴、Nm轴和Np轴。
包括两个主轴的面称主轴面(主切面)。二轴晶光率体有三个互相垂直的主轴面，即NgNp面、NgNm面和NmNp面。
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因为二轴晶光率体是一个三轴不等的椭球体，通过中等轴Nm轴，在光率体一侧的Ng轴与Np轴之间，可以连续切一系列椭圆切面 。这些切面的半径之一始终是Nm轴，另一半径的长短递变于Ng轴与Np轴之间。因系连续变化，在它们之中，必定有一半径等于Nm的圆切面。
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在光率体的另一侧，通过Nm轴，同样可以截出另一个圆切面 。光波垂直这两个圆切面入射时，不发生双折射，基本不改变入射光波的振动特点及振动方向，因而这两个方向为光轴(optic axis)，以符号“0A”表示 。
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通过二轴晶光率体中心，只能截出两个圆切面，即只有两个光轴方向，故称二轴晶。包括两个光轴的面称光轴面(optic axial plan)，以符号“Ap”表示。光轴面与主轴面NgNp面一致。通过光率体中心，垂直光轴面的方向称光学法线(optic normal)，与Nm轴一致。两个光轴之间的锐角称光轴角(optic axial angle)，以符号“2V”表示。两个光轴之间锐角的平分线称锐角等分线(acute bisectrix)，以符号“Bxa”表示。两个光轴之间钝角的平分线称钝角等分线(obtuse bisectrix)，以符号“Bxo”表示。
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