寶石的結(jié)晶學(xué)和晶體光學(xué)基礎(chǔ)

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1、第一章寶石的結(jié)晶學(xué)和晶體光學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容：一、晶體結(jié)構(gòu)和形狀二、光率體第一節(jié)寶石的晶體結(jié)構(gòu)和形狀教學(xué)內(nèi)容：一、晶體的基本特征二、寶石礦物的晶體結(jié)構(gòu)三、晶體的外表特征一、晶體的基本特征1.什么是晶體晶體（Crystal）：凡具有格子構(gòu)造的固體，稱為晶體。晶體內(nèi)部構(gòu)造的最基本特征是質(zhì)點(diǎn)（原子或離子）在三維空間作有規(guī)律的周期性重復(fù)。空間格子是表示晶體內(nèi)部構(gòu)造的一種模擬幾何圖像。晶體具晶體結(jié)構(gòu)，有晶面。晶形的充分發(fā)育可導(dǎo)致其外部晶面規(guī)則的幾何形態(tài)。2.晶體的基本特征（1）晶體具有格子構(gòu)造，它們?cè)谌瓤臻g作格子狀的規(guī)則排列（晶體的均一性）。（2）晶體在自由生長(zhǎng)狀態(tài)下能自發(fā)地形成規(guī)則的多面體形態(tài)（晶體的

2、自范性或自限性）。（3）晶體的性質(zhì)具有隨方向而變化的異向性（晶體的各向異性）。（4）晶體具有外形和性質(zhì)的對(duì)稱性（晶體的對(duì)稱性）。（5）晶體具有最小內(nèi)能和穩(wěn)定性（晶體的穩(wěn)定性）。3.晶體的對(duì)稱對(duì)稱要素：在研究對(duì)稱時(shí)，為使物體作有規(guī)律重復(fù)而憑借的一些幾何元素（點(diǎn)、線、面）稱之為對(duì)稱要素。（1）點(diǎn)：對(duì)稱中心（2）線：對(duì)稱軸（3）面：對(duì)稱面根據(jù)晶體對(duì)稱的特點(diǎn)，將晶體劃分為三個(gè)晶族、七個(gè)獨(dú)立的晶系。它們是晶體研究的基礎(chǔ)，并對(duì)晶體的光學(xué)性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)有著直接的影響。晶族名稱晶系名稱對(duì)稱特點(diǎn)高級(jí)晶族等軸晶系有四個(gè)三次軸中級(jí)晶族六方晶系有一個(gè)六次軸三方晶系有一個(gè)三次軸四方晶系有一個(gè)四次軸低級(jí)晶族斜方晶系二次軸

3、或?qū)ΨQ面多于一個(gè)單斜晶系二次軸或?qū)ΨQ面不多于一個(gè)三斜晶系無(wú)二次軸和對(duì)稱面晶體的對(duì)稱分類Q:參考教材上的資料總結(jié)每個(gè)晶系都有哪些寶石品種。4.單形和聚形（1）單形：是由對(duì)稱要素聯(lián)系起來(lái)的一組晶面的總和，同一單形的所有晶面都同形等大。（2）聚形：兩個(gè)或兩個(gè)以上的單形所組成的晶體稱為聚形。這時(shí)的單形的形狀變化較大，可以假想把單形的晶面擴(kuò)展，使其晶面相交后確定單形名稱。單形是由同種晶面組成的一組晶面的總和。從單形的一個(gè)晶面，可以通過(guò)對(duì)稱型中全部對(duì)稱要素的作用，將該單形全部晶面推導(dǎo)出來(lái)共同特征各晶體模型的每一晶面同形等大且從單形的一個(gè)晶面，通過(guò)對(duì)稱型中全部對(duì)稱要素的作用，可將其余晶面全部推導(dǎo)出來(lái)常用單形

4、的形狀或晶面的形狀和多少來(lái)命名，如三方雙錐、菱形十二面體、八面體、四面體關(guān)于單形名稱單形概念知識(shí)的應(yīng)用鉆石常見(jiàn)晶形(立方體、八面體)綠柱石常見(jiàn)晶形(六方柱)知識(shí)的應(yīng)用電氣石常見(jiàn)晶形復(fù)三方柱石榴石常見(jiàn)晶形四角三八面體知識(shí)的應(yīng)用尖晶石常見(jiàn)晶形八面體黃玉常見(jiàn)晶形斜方柱二、寶石礦物的晶體結(jié)構(gòu)用作寶石的礦物（寶石礦物），是由自然界中的無(wú)機(jī)物組成的，它具有明顯的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征，具有一定的晶體結(jié)構(gòu)。所有的物質(zhì)，都是由一種或多種化學(xué)元素組成的。一種礦物，在其適合的條件下形成，其元素的原子，在其形成物質(zhì)的過(guò)程中，會(huì)有規(guī)律地排列好，形成一個(gè)嚴(yán)格的，有其特點(diǎn)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這種確切的、嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)，在礦物學(xué)中稱之為晶體結(jié)構(gòu)

5、(crystalstructure)。物質(zhì)結(jié)晶速度很快，限制了原子按其自己的方式排列，稱之為非晶質(zhì)體(noncrystalline)。寶石的晶體結(jié)構(gòu)，直接影響：（1）寶石的特性（2）寶石的耐用性（3）寶石晶體的形態(tài)這些特性對(duì)寶石的切磨、寶石的鑒定都有很重要的作用。不同晶體形態(tài)的寶石在加工切磨時(shí)，它的切磨方法是不同的。也就是說(shuō)，寶石切磨后，既要美觀，又要保持最大重量。而寶石的切磨又與寶石的晶體結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。三、晶體的外表特征1.雙晶（Twincrystal）：雙晶是兩個(gè)以上的同種晶體按一定的對(duì)稱規(guī)律形成的規(guī)則連生，相鄰兩個(gè)個(gè)體的相應(yīng)的面、棱、角并非完全平行，但它們可借助對(duì)稱操作：反映、旋轉(zhuǎn)或反伸

6、，使兩個(gè)個(gè)體彼此重合或平行。雙晶有以下三種類型（1）接觸雙晶：各單晶沿一個(gè)簡(jiǎn)單的平面（雙晶面）相接觸。（2）穿插雙晶：兩個(gè)單晶互生并相互穿插。（3）聚片雙晶：一系列薄層晶體的頁(yè)片狀接觸雙晶。2.晶簇（Crystalaggregates）：是由一組具有共同基底的單晶呈簇狀集合而成。3.顯晶質(zhì)集合體（Crystallineaggregate）：按單體的結(jié)晶習(xí)性及集合方式的不同可分為粒狀、片狀、板狀、針狀、柱狀、棒狀、放射狀、纖維狀等集合體。4.隱晶質(zhì)集合體（Cryptocrystallineaggregate）：晶體細(xì)小，只能在顯微鏡下才能看到其晶體顆粒，稱為隱晶質(zhì)集合體。例如：瑪瑙、玉髓等。第二

7、節(jié)光率體教學(xué)內(nèi)容：一、均質(zhì)體和非均質(zhì)體二、光率體復(fù)習(xí)當(dāng)光波從一種介質(zhì)傳到另一種介質(zhì)時(shí)，其傳播速度和方向會(huì)發(fā)生改變,這種現(xiàn)象叫折射。光在入射介質(zhì)中的傳播速度與折射介質(zhì)中的傳播速度之比，等于入射角正弦與折射角正弦之比。即υ1/υ2=sini/sinr=n=n2/n1當(dāng)兩種介質(zhì)一定時(shí)，n為一常數(shù)，稱為折射介質(zhì)相對(duì)入射介質(zhì)的相對(duì)折射率。n1(光蔬質(zhì))n2(光密質(zhì))ir1.雙折射和單折射冰洲石下的繩子有兩個(gè)