根据反射的基本定律，以反射表面法线为基准的入射角和反射角是相等的，入射光线、反射光线和反射表面法线处于同一平面上。

     在精抛光平表面上可获得单向反射（表面不平整度小于光波长），而在粗糙表面上则呈漫反射。反射光的强度和波长取决于表面的本性和反射介质的光学性质。通常具有不定域电子的导电体或半导体材料是不透明的，并且呈现很好的反射率。而以离子或共价键特征为主的材料是透明的，但有时是有色的。这是由于流动的电子会吸收任何波长的光，而键合电子只与个别波长的光相互作用。

物质对投射在它的表面或磨光面上光线的反射能力称为反射力。表示反射力大小的数值称为反射率：

    如果物质表面对白光中七种色光等量反射，则物质没有反射色，只是根据反射率的大小而呈现为白色或程度不等的灰色；反射率大的物质呈白色，反射率小的物质呈灰色。如果物质对七种色光选择反射，使某些色光反射多一些，则物质会呈现反射色。所以反射色专指物质表面选择反射色光而产生的颜色，又称表色，是由于物质表面选择反射作用的结果，即物质对不同波长的色光的反射力不同而形成的。许多金属材料有很显著的特征反射色，如黄铁矿为黄色反射色，赤铁矿为无色或者蓝灰色反射色。因此，反射色是鉴定不透明物质的重要特征。

     有些晶体材料在不同方向上具有不同的折射率，在材料表面的反射力也不相同，而呈现双反射现象。用一束偏振光以不同方位照射这些晶体材料，会产生明显的反射多色性。

一束白光射到矿物表面后，除了一部分光线被反射外，另一部分光线被折射透入矿物内部，若遇到矿物内部的解理、裂隙、空洞及包裹体等不同介质的分界面时，光线会被反射出来，这叫做矿物的内反射作用（图2.5）。由于内反射作用所产生的颜色称内反射色，又称之为矿物的体色。

    ① 反射率R>40％的矿物，由于对入射光的吸收太强烈，一般条件下没有内反射作用，即见不到内反射色，这些矿物（所谓不透明矿物）的颜色与反射色是一致的，它们的颜色主要决定于表色。

     ② 反射率在40％-30％之间的矿物，其少数具有内反射，矿物的颜色多数仍决定于表色。

     ③ 反射率在30％-20％之间的矿物，具有一定的透明度，它们可以反射出一部分光，又可以透出一部分光，而且普遍具有内反射，它们的内反射与颜色一致，与反射色互为补色。

     ④ 反射率R<20％的矿物，绝大多数为透明矿物，因此都有内反射，内反射色为无色、灰白色或由于白光的分解和干涉作用产生的彩色，与矿物的颜色一致。

 

（三）光在晶体中的传播

 

      晶体是具有格子构造的固体，拥有独特的对称性和各向异性。光在不同晶体中传播时也表现出不同的特点。自然光和偏振光在晶体中的传播也不尽相同。根据光在晶体中不同的传播特点，可以把透明物质分为光性均质体和光性非均质体两大类。

 

1. 光性均质体

 

      光波在各向同性介质中传播时，其传播速度不因振动方向而发生改变。也就是说，介质的折射率不因光波在介质中的振动方向不同而发生改变，其折射率值只有一个，此类介质属光性均质体（简称均质体）。光波射入均质体中发生单折射现象，不改变光波的振动特点和振动方向（如图2.6）。也就是说，自然光射入均质体后仍为自然光。偏光射入均质体后仍为偏光，且其振动方向不改变。

      等轴晶系矿物的对称特性极高，在各个方向上表现出相同的光学性质，它们和各向同性的非晶质物质一样，属于光性均质体。例如石榴石、萤石、玻璃、树胶等都是均质体。

 

2. 光性非均质体

 

      光波在各向异性介质中传播时，其传播速度随振动方向不同而发生变化。因而其折射率值也因振动方向不同而改变，即介质的折射率值不止一个，此类介质属光性非均质体（简称非均质体）。光波射入非均质体时，除特殊方向以外，都要发生双折射现象，分解形成振动方向互相垂直、传播速度不同、折射率不等的两种偏光Po、Pe（如图2.7所示）。两种偏光折射率值之差称为双折射率。当入射光为自然光时，非均质体能够改变入射光波的振动特点，当入射光波为偏光时，也可以改变入射光波的振动方向。

2. 一轴晶光率体

 

      光波射入一轴晶矿物，发生双折射现象分解成两种偏光（图2.9、10），一种偏光的振动方向永远与光轴垂直，且各方向折射率相等，称为常光，以符号“o”表示。另一种偏光的振动方向平行于光轴和光波传播方向新构成的平面，其折射率值随振动方向不同而改变，称为非常光，以符号“e”表示。

      中级晶族（三方、四方、六方晶系）晶体属一轴晶。该类晶体的水平结晶轴（a、b）单位相等，其水平方向上的光学性质相同。因此，一轴晶光率体是以c轴为旋转轴的旋转椭球体（二轴椭球体），并有正负之分。正—轴晶是一个拉长了的旋转椭球体（图2.9），负一轴晶是一个压扁了的旋转椭球体（图2.10）。

     当光线垂直石英晶体的C轴方向射入晶体时，发生双折射，产生两个互相垂直振动的偏光。其一为常光，振动方向垂直C轴，折射率为1.544，以No表示；另一为非常光，其振动方向平行于C轴，折射率为1.553，以Ne表示。在平行C轴的方向上截取Ne=1.553，垂直光轴的方向上截取No=1.544，以此二线段为长短半径可构成一个垂直入射光线的椭圆切面（图2.9a）。垂直C轴其他任何方向射入的光线均可构成相同的椭圆切面。将这一系列的椭圆切面起来，便构成一个以C轴为旋转轴的长形旋转椭球体，即石英的光率体（图2-9b）。

      这种光率体的特点是：其旋转轴为长轴，称为光轴。光沿光轴方向振动的折射率总比垂直于光轴方向振动的折射率大些，即Ne>No，称为—轴晶正光性光率体。

      而当光线垂直方解石晶体的C轴方向（光轴）射入时，发生双折射，其No=1.658，Ne=1.486，用   上述方法作出的光率体，则是一个以C轴为旋转轴的扁形旋转椭球体（图2.10）。它的特点与石英光率体相反，旋转轴为短轴（光轴），光沿光轴方向振动的折射率总比垂直光轴方向的折射率要小些。