洛多奇尼科夫色散效应揭示

当相邻两介质折射率相差很小，而且是用白光作光源进行观察时，贝克线变成了彩色的光带，即贝克线发生了色散；在折射率较高的介质一方以蓝绿色调为特征，称为蓝色带；在折射率较低的介质一方，以橙黄色为特征，称为橙色带（图版Ⅱ-2）。这一现象由前苏联岩石学家洛多奇尼科夫（Лодочников）首先发现，故称为洛多奇尼科夫色散效应（Lodochnikov dispersion effect），如石英、酸性斜长石、钾长石、树胶相互接触时，一般可观察到清楚的洛多奇尼科夫色散效应。应用这一色散效应鉴别这些无色矿物是行之有效的。

以前有人用分光镜原理（图3-4A）对洛多奇尼科夫色散效应进行解释，认为矿物边缘呈楔形，类似于分光棱镜把白光分解成七种单色光，靠折射率大的介质一侧为蓝色带，折射率小的一侧为黄色带（图3-4B）。但棱镜的分光（色散）程度与白光的入射角和棱镜的折射率有关：入射角愈大，色散愈强；棱镜的折射率愈大，即棱镜的折射率与空气的折射率差值愈大，色散愈明显。这与洛多奇尼科夫色散效应产生的条件——“相邻两物质折射率相差很小”是相矛盾的，分光镜原理解释不了洛多奇尼科夫色散效应的成因。

图3-4　用分光镜原理对洛多奇尼科夫色散效应的解释

N1、N2为两种介质的折射率，且N1＞N2

对洛多奇尼科夫色散效应作合理的解释还得用色散原理。物质的色散有如下特征：①入射波长愈短，折射率愈大；②入射波长愈短，dN／dλ愈大，即色散曲线愈陡，色散愈强；③对于固态物质，折射率大者，dN／dλ较大，色散曲线较陡；④不同物质的色散曲线没有简单的相似关系，即各种物质有自己独特的色散曲线；⑤液态物质一般比固态物质色散强得多，如浸油的色散曲线比矿物的陡。(www.xing528.com)

洛多奇尼科夫色散效应产生的条件是两相邻物质的折射率相差很小，即在可见光范围内相等，但对黄光的折射率仍有差异。图3-5A所示物质1和物质2的折射率在可见光范围内是相等的，但对于黄光，N1略大于N2，因此物质1的色散曲线较陡；对于蓝（紫）光，N1更大于N2。据折射定律，蓝（紫）光折向折射率较大的物质1一方；对于橙（红）光，N1＜N2，橙（红）光折向物质2一方。这样，贝克线色散成彩色带，靠折射率大的一方（物质1）为蓝色带，靠折射率小的一方（物质2）为橙色带。蓝、橙光带这种分布是对准焦在矿片表面附近而言的。如果升降物台，色带会发生移动；下降物台，蓝带向折射率大的物质一方移动，橙带向折射率小的一方移动；提升物台，蓝带向折射率小的物质方向移动，橙带向折射率大的物质方向移动，提升到一定程度，蓝带会位于折射率小的物质一方，与洛多奇尼科夫描述的那种色带分布现象相反。由于两物质对蓝（紫）光的折射率差值较大，蓝（紫）光偏折较强烈，则蓝带移动的速度较快；两物质对橙（红）光的折射率差值较小，橙、红光的偏折幅度不大，则橙带的移动速度较慢或难以觉察到。因此，升降镜筒时，一般看到的是蓝带在移动，折射率相差较大时，这种现象更明显。综上所述，对洛多奇尼科夫色散效应较完整、较正确的表述是：当相邻两物质折射率（ND）相差很小时，贝克线色散成彩色光带，提升镜筒，蓝色带向折射率较大的物质一方快速移动。

若N1、N2相差较大，在可见光范围内不相等时，如图3-5B所示，对所有的光，N1都大于N2，所有的可见光都折向折射率较大的物质1一方，然后又合成白色的贝克线，不出现色散效应。若两物质虽对所有可见光的折射率都不相等，但对红光接近相等，则由于对蓝（绿）光折射率差值大，对橙（红）光折射率差值小，贝克线会因微弱色散而带点蓝色调，称为带色的贝克线。

图3-5　洛多奇尼科夫色散效应成因示意图

洛多奇尼科夫色散效应常用于区分最常见的浅色造岩矿物石英、微斜长石、酸性斜长石（指钠长石、22号以下的更长石）。石英与微斜长石接触，前者边缘微带蓝色调，后者边缘呈弱橙色调；石英与酸性斜长石接触，前者边缘呈浅蓝色，后者边缘呈浅黄色；微斜长石与酸性斜长石接触，前者边缘呈浅黄色，后者边缘呈浅蓝色。这给鉴定花岗岩带来很大方便。