均质体和非均质体

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，希望能够帮助到您。

一、均质体与非均质体

自然界的物质根据其光学特征，可分为光性均质体与光性非均质体两大类 ，光在其中传播的情况各不相同（陈芸菁
，1987） 。

1.光性均质体

所有未受应力的高级晶族的矿物（如萤石 、石榴子石）及非晶质物质具有各向同性，光在该介质中无论任何方向传播 ，其传播速度不变
，介质在三维空间任何方向折射率相等。光在均质介质中传播，不改变入射光的振动性质 ，也不发生双折射
，入射光为各向振动的自然光，折射光仍为自然光；入射光为固定方向振动的偏光 ，折射光也为偏光
。

2.光性非均质体

所有中级晶族及低级晶族的晶体物质以及受过应力作用的高级晶族的晶体具有各向异性
，除个别特殊的方向外，光在其中传播 ，会分解为两个振动方向互相垂直、传播速度不同
、折射率不等的两条偏振光，此种现象称为双折射。一切具有双折射特征的介质称光性非均质体
，双折射是非均质介质的基本特征，自然界绝大多数天然矿物为非均质体 。

光波射入非均质体发生双折射时 ，分解形成两种偏光的折射率值之差称为双折率
。

3.光轴

光轴是指在非均质体中
，光波射入时不发生双折射的特殊方向。在非均质体中，光波沿着光轴方向射入时不发生双折射 ，基本不改变入射光波的振动特点和振动方向 。中级晶族晶体只有一个光轴方向
，称为一轴晶；低级晶族晶体有两个光轴方向，称为二轴晶
。

二、光率体

1.光率体

光率体又称光性指示体 ，它是一种将光波振动方向与该方向折射率值互相联系的空间图形。光率体就是在各个光波的振动方向上
，将相应的折射率值按一定比例截取线段，自中心起以这些线段为半径 ，并将这些线段的端点连接起来所构成的空间几何图形 。

2.均质体的光率体

均质体各向同性
，各方向折射率值相等，将所测得的折射率在各个光波振动的方向上按一定比例截取线段 ，并把这些线段的端点连接起来，所得到的空间图形为一球体
。均质体光率体上垂直任一波法线方向
，并通过球心的切面均为圆，其半径长度代表该均质体折射率的大小。不同的均质体的光学性质的差异主要表现在球体半径 ，即折射率（N）的大小上 。

3.一轴晶光率体

一轴晶光率体是一个以光轴为旋转轴的旋转椭球体
，通过椭球中心作任一垂直波法线方向的切面即得一椭圆（只有垂直光轴方向的切面为圆），椭圆的长短半径的方向分别代表两个偏光的振动方向 ，半径的长度分别代表该振动方向上折射率的大小
。一轴晶矿物有最大和最小两个主折射率值
，分别以符号Ne和No表示（图2－2）。

图2－2 一轴晶光率体

一轴晶光率体分为正光性光率体和负光性光率体（倪志耀，2011） 。

（1）正光性光率体

正光性光率体为一个长形旋转椭球体 ，旋转轴为长轴
，光波平行Z轴（光轴）振动时的折射率值总是大于垂直Z轴振动时的折射率，即Ne＞No。凡具这种特点的光率体称为一轴晶正光性光率体 ，相应的矿物称一轴晶正光性矿物
，如石英
。

（2）负光性光率体

负光性光率体为一个扁形旋转椭球体，其旋转轴为短轴 ，光波平行Z轴振动时的折射率总是小于垂直Z轴振动时的折射率，即Ne＜No。凡具这种特征的光率体称为一轴晶负光性光率体
，相应的矿物称一轴晶负光性矿物，如方解石 。

一轴晶主要的光率体切面有下列三种类型：

a.垂直光轴的切面为圆 ，其半径为常光的折射率No
。

b.平行光轴的切面为椭圆
，是一轴晶的主切面，其半径之一为非常光的折射率Ne ，另一为常光的折射率No
，Ne与No间相对大小由光性正负所决定，一轴正晶Ne＞No ，一轴负晶Ne＜No
，Ne与No之差的绝对值为一轴晶的最大双折射率。

c.斜交光轴的切面为一椭圆，其半径之一为No ，另一为Ne′
，其大小界于Ne与No之间，Ne′与No之间的相对大小由光性正负所决定 ，当光性为正时，Ne′＞No
，当光性为负时，Ne′＜No ，Ne′与No之差的绝对值为该切面的双折射率
，但不是最大的双折射率，其大小介于零与最大值之间 ，由Ne′与光轴Ne之间夹角大小所决定（图2－3） 。

图2－3 一轴晶正光性光率体的主要切面

4.二轴晶光率体

二轴晶矿物晶体的三个结晶轴单位不相等（a≠b≠c）
，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 ，通常以符号Ng、Nm 、Np代表大
、中、小三个方向折射率值（倪志耀
，2011）
。当光波沿其他方向振动时，相应的折射率值在Ng 、Nm
、Np之间变化 ，用符号Ng′和Np′表示
，它们与Ng、Np的相对大小关系是：Ng＞Ng′＞Nm＞Np′＞Np。二轴晶光率体是一个三轴不等的椭球体，即三轴椭球体（图2－4） 。

图2－4 二轴晶光率体

在二轴晶光率体中 ，三个互相垂直的轴代表二轴晶矿物的三个主要光学方向，称光学主轴
，简称主轴，即Ng轴 、Nm轴和Np轴
。二轴晶光率体包含两个主轴的椭圆切面有NgNp面
、NgNm面、NmNp面三个面 ，称为二轴晶的主轴面
，又称为光学主平面或光学对称面。三主轴面相互垂直，每一主轴面又垂直于不包含在该主轴面中的另一主轴 。

二轴晶光率体是一个三轴不等的椭球体 ，通过Nm轴在光率体的一侧（Ng轴与Np轴之间）
，可以连续作一系列椭圆切面
。这些切面的半径之一始终是Nm轴，另一半径在Ng与Np之间变化。在它们中间总可找到一个半径相当于Nm的圆切面 。由于光率体左右对称 ，这样的圆切面共有两个
，分布于光率体两侧，并相交于主轴Nm上。通过球心的两个圆切面的法线方向即光率体的两个光轴 ，以OA表示
，具有两个光轴的非均质体称为二轴晶
。

两光轴之间所夹的锐角称光轴角，以符号“2V”表示 ，2V的平分线称锐角等分线，以Bxa表示；两个光轴之间的钝角平分线称钝角等分线
，以Bxo表示。

两个光轴 、锐角等分线Bxa及钝角等分线Bxo均包含在NgNp主轴面中，故NgNp主轴面又称光轴面 ，以AP表示 。垂直光轴面的方向为主轴Nm
，故Nm主轴又称光学法线或光轴面法线
。

二轴晶的光性正负由锐角等分线Bxa是Ng还是Np所决定，当Bxa＝Ng、Bxo＝Np时为正光性；当Bxa＝Np
、Bxo＝Ng时为负光性。

因为Bxa是Ng或Np ，是受Ng、Nm 、Np三主折射率间的相对大小决定的
，Nm的大小界于Ng与Np之间，通常不等于两者的平均值（2V＝90 。时例外）（倪志耀 ，2011）
。Nm值有的接近Ng
，有的接近Np。当Ng—Nm＞Nm—Np时，Nm接近Np ，圆切面向Nm
、Np主轴面靠拢
，而两个光轴则分别向Ng主轴靠拢，故Bxa＝Ng ，为正光性；当Ng—Nm＜Nm—Np时，Nm接近Ng
，圆切面向NgNm面靠拢，而两个光轴则分别向Np主轴靠拢 ，故Bxa＝Np
，为负光性 。

二轴晶光率体除垂直光轴为圆切面外，其他方向的切面均为椭圆切面 ，椭圆的长短半径的方向分别代表垂直该切面的波法线上二偏光的振动方向
，半径的长度代表振动方向上折射率的大小，半径长度之差为该切面的双折射率
。二轴晶的主要光率体切面有六种类型（陈芸菁 ，1987）（图2－5）。

（1）垂直一个光轴（⊥OA）的面

垂直光轴（OA）的切面为圆切面（图2－5A）
，只有一个半径Nm，垂直圆切面入射的光不发生双折射 ，圆切面内任何振动方向上折射率均等于Nm
，双折射率为零 。

（2）平等光轴面（//AP）切面

平行光轴面（AP）（即垂直Nm主轴）的切面为椭圆（图2－5B），即NgNp主轴面 ，其长半径为Ng，短半径为Np
，光沿主轴Nm入射，产生双折射 ，双折射率等于Ng－Np
，为最大双折射率
。

（3）垂直锐角等分线（⊥Bxa）切面

垂直锐角等分线Bxa的切面为椭圆，有两种情况：

a.对于二轴正晶 ，垂直Bxa即垂直Ng主轴
，当光沿Ng主轴入射，椭圆切面为NmNp主轴面（图2－5C） ，产生双折射
，双折射率等于Nm—Np。

b.对于二轴负晶，垂直Bxa即垂直Np主轴 ，当光沿Np主轴入射
，椭圆切面为NgNm主轴面（图2－5D），产生双折射 ，双折射率等于Ng—Nm 。

（4）垂直钝角等分线（⊥Bxo）切面

垂直钝角等分线Bxo的切面为椭圆切面，也有两种情况：

a.对于二轴正晶
，垂直Bxo等于垂直Np主轴，即光沿Np主轴入射 ，椭圆切面为NgNm主轴面（图2－5E）
，双折射率为Ng—Nm。

b.对于二轴负晶，垂直Bxo等于垂直Ng主轴 ，即光沿Ng主轴入射
，椭圆切面为NmNp主轴面（图2－5F），双折射率为Nm－Np
。

（5）垂直任一主轴面（⊥AP）切面

垂直任一主轴面的切面为椭圆 ，有三种情况：

a.垂直光轴面（AP）（即平行主轴Nm）的切面（这类切面有无数个
，图2－5G），光垂直Nm而斜交NgNp入射 ，椭圆切面半径之一为Nm
，另一或为Ng′（界于Ng与Nm值之间）或为Np′（界于Nm与Np值之间），其双折射率或为Ng′—Nm或为Nm—Np′。

b.垂直NgNm主轴面（平行Np主轴）的切面（这种切面有无穷多个） ，光垂直Np而斜交NgNm主轴入射，椭圆切面的半径一为Np主轴
，另一为Ng′，双折射率为Ng′—Np 。

图2－5 二轴晶光率体的主要切面

c.垂直NmNp主轴面（平行主轴Ng）的切面（这种切面有无穷多个） ，即光垂直Ng而斜交NmNp主轴入射
，椭圆切面的一个半径为Ng，另一个半径为Np′ ，双折射率等于Ng—Np′
。

（6）任意斜交切面

与光率体三主轴均斜交的任意切面
，即光沿任意方向斜交三主轴入射，其椭圆切面的长短半径分别为Ng′与Np′ ，双折射率等于Ng′—Np′。

祖母绿非均质体什么意思

断口

在外力作用下
，宝石矿物不按一定结晶方向发生的断裂面称为断口 。断口有别于解理面，它一般是不平整弯曲的面
。

根据断口形状将断口分成以下几类：贝壳状断口、不平坦断口 、裂木状断口
、梯状破裂断口等。

多色性

在光性非均质体的有色的宝石晶体中 ，由于晶体各个方向质点排列差异
，所以不同方向上光的偏振吸收不同，选择吸收也不相同 ，具有多色性的特点 。非均质体有色宝石可有二色性或三色性
。

发光性

某些珠宝玉石在外加能量（如热、紫光 、紫外光
、X--射线、阴极射线等）的辐射照下，引起样品发射可见光的性质为发光性。

荧光：当暴露于阳光中的紫外线 (UV) 、荧光灯或其他光源时
，部分钻石以及一些其他宝石可能会暂时发出可见光，我们称之为荧光 。

磷光：一种缓慢发光的光致冷发光现象
。磷光强的宝石 ，俗有“夜明珠
”之称。

光泽：宝玉石表面(平滑的晶面
、解理面或磨光面)反射光的强度及特点称光泽
，它在很大程度上取决于宝石的折光率，折射率越大者 ，光泽越强;亦取决于宝石的抛光程度和集合体的结构
，抛光越好，光泽越强 。

宝石光泽可分为六类：

金刚光泽

由金刚石所显示出来的光泽 ，具有这种光泽类型的宝石有:钻石、金红石 、立方氧化错、错石和翠榴石等。

玻璃光泽

由中等折射率的宝石所显示出来的光泽
，大多数宝石，如红宝石
、蓝宝石、祖母绿 、电气石(碧玺)都属于这种类型
。

树脂光泽

折射率低且质软的宝玉石所体现的光泽类型 ，某些黄
、棕或褐色的矿物及其块状集合体
，由于反射表面不平滑使部分光发生散射而呈现出如同松香般的光泽。如琥珀具有典型的树脂光泽，但其抛光面可接近玻璃光泽 。

珍珠光泽

类似珍珠的光泽类型 ，如珍珠等
。

蜡状光泽

光泽类似蜡状，如绿松石等

丝绢光泽

具有平行纤维状包裹体的宝石所呈现的光泽类型
，常见宝石有鹰睛石等。

解理

晶体在受到外力打击时，能沿晶面或结晶的特殊方向 ，即晶格中一定方向的面网发生破裂的性质称为解理 。解理是宝石自身晶体结构决定的
。沿解理产生的平行的、光滑的破裂面称为解理面(劈裂面)。

韧度

物体抗磨损 、抗拉伸
、抗压入等的能力
，也可叫做抗分裂的能力，宝石脆弱与否是视其韧度好坏而定 ，与硬度无关 。所谓韧度高
，即表示物体难于破裂
。

韧度的分级成五个等级，由优至劣依序为：极佳Exceptional、优良Very Good  、良好Good
、尚可 Fair、不佳Poor。

宝石韧度比较（常见的）： 黑金刚石＞软玉＞硬玉＞刚玉＞金刚石＞水晶＞海蓝宝石＞橄栏石＞绿柱石＞黄玉＞月光石＞金绿宝石＞萤石

透明度

指物体允许可见光透过的程度 。可分为透明 、半透明
、亚透明、半亚透明 、不透明等
。

稳定性

指材料抵抗由光、热或化学反应造成的物理或化学变化的能力。

折射率与双折射率

折射是指光从一种介质进入另一种具不同光密度的介质时其传播方向的变化（除非入射光线与界面呈90°交角） 。入射角的正弦与折射角的正弦之比为一个常数 ，这个值称为"折射率"。

均质体宝石由于是光学各向同性的
，故为单折射
。各向异性的宝石有两个折射率，称为双折射。两个折射率之间的最大数值差称为双折射率 。

各向异性宝石的双折射率用最大折射率和最小折射率的差值来表示
。例如水晶有两个折射率：最大折射率为1.553 ，最小折射率为1.544
，双折射率为0.009。

吸收光谱

纯白光为一连续的从红色到紫色的光谱，但当白光穿过一个有色宝石 ，一定颜色或波长可被宝石所吸收，这导致该白光光谱中有一处或几处间断
，这些间断以暗线或暗带形式出现 。许多宝石显示出在可见光谱中吸收带或线的特征样式，其完整的样式被称为“吸收光谱”
。

翠绿色晶体。非均质体 ，指中级晶族和低级晶族宝石的光学性质随方向而异
，祖母绿非均质体，简单来说就是翠绿色晶体 。祖母绿被称为绿宝石之王 ，国际珠宝界公认的四大名贵宝石之一
，祖母绿非均质体多色性不明显，因含微量的铬元素而呈现出晶莹艳美的翠绿色 ，故有玻璃光泽
，透明至半透明
。

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