偏光显微镜与单偏光系统及实验

1、第二章第二章 偏光显微镜偏光显微镜 一一. 偏光显微镜的构成偏光显微镜的构成 机械系统机械系统. 光学系统光学系统. 附件附件 ( (一一) ). 机械系统主要部件机械系统主要部件 (1). 镜座与镜臂: 支撑显微镜及连接光源,物台,镜筒 . (2). 镜筒: 连接目镜和物镜的部件. (3). 物镜转换器: 用于安装,选择不同倍数的物镜. (4). 载物台: 放置薄片用的可3600转动的圆形平台 (5). 焦准设备(升降系统): 分粗调和微调.调节焦距. (6). 聚光镜架:连接聚光镜,下偏光镜,上锁光圈等的部件 (7). 上,下锁光圈: 控制光的通过量. 一一. 偏光显微镜的构成偏光显微镜的

2、构成 (二二). 光学系统主要部件光学系统主要部件 (1). 光源光源: 分为自然光源和人工光源人工光源. (2). 下偏光镜下偏光镜: 在聚光镜架底部,作用是把自然光转变为偏光. (3). 聚光镜聚光镜:在聚光镜架上部. 作用是把偏光转变为锥光. (4). 物镜物镜: 由多组透镜组成,连接在物镜转换器上,是决定放大 倍 数及成像质量的重要部件.按放大倍数分为三类: 高倍镜高倍镜 40 100 中倍镜中倍镜 10 20 低倍镜低倍镜 2.5 4 有关术语有关术语:前透镜前透镜,后透镜后透镜,孔径角孔径角,数值孔径数值孔径 一一. 偏光显微镜的构成偏光显微镜的构成 (二二). 光学系统主要部件光

3、学系统主要部件 (5). 目镜目镜:由眼透镜和场透镜组成.目镜中附有十字丝.倍数 有10 和8 两种. (6). 上上偏光镜偏光镜: 位于目镜和物镜之间.振动方向与下偏光镜 振动方向垂直.可自由的推入或拉出. (7). 勃氏镜勃氏镜:位于目镜和上偏光镜之间,可自由的推入或出, 与聚光镜和高被镜配合使用. (三三). 附件附件 必备附件必备附件:石膏试板石膏试板( ), 云母试板云母试板( /4),石英楔石英楔(1-3级级) 二二. .偏光显微镜的调节与校正偏光显微镜的调节与校正 (1). 选择并装配物镜和目镜选择并装配物镜和目镜. (2). 焦准焦准. (3). 物镜中心的校正物镜中心的校正.

4、 (4).下偏光镜的检查下偏光镜的检查. (5).上偏光镜的检查上偏光镜的检查 三三.偏光显微镜的养护偏光显微镜的养护(P40) 第二章第二章 偏光显微镜偏光显微镜 第三章第三章 单偏光系统下单偏光系统下 晶体的光学性质晶体的光学性质 单偏光系统单偏光系统 在只使用下偏光镜(起偏镜) 的情况下,观察和测定矿物 的光学性质的系统. 单偏光系统光波通过晶体的光路图单偏光系统光波通过晶体的光路图 第三章第三章 单偏光系统下单偏光系统下 晶体的光学性质晶体的光学性质 主要内容主要内容 1.1.矿物的外表特征矿物的外表特征: : 形态,解理等. 2.2.与矿物吸收性有关的光学性质与矿物吸收性有关的光学性

5、质: : (颜色,多色性,吸收性等) 3.3.与矿物折射率有关的光学性质与矿物折射率有关的光学性质: : 突起, 闪突起, 糙面, 边缘, 贝克线, 色散线等 一一. 矿物的形态矿物的形态 (1).(1).控制因素：控制因素： 矿物成分,内部结构,物化条件,晶出顺序. . (2).(2).观察内容：观察内容： a.矿物自形程度：自形晶,半自形晶,它形晶. b.矿物单体形态：粒状,针状,板（条）状, 柱状,片状 . c.矿物集合体形态：纤维状,放射状,球粒状, 网状,交生状,雏晶状. 第三章第三章 单偏光系统下晶体的光学单偏光系统下晶体的光学 性质性质 (3).(3).观察方法观察方法 综合不同

6、切面特征综合不同切面特征, ,正确判断矿物的单体形态正确判断矿物的单体形态. . 同 一 单 体 不 同 切 面 形 态 示 意 图同 一 单 体 不 同 切 面 形 态 示 意 图 一一. .矿物的形态矿物的形态 第三章第三章 单偏光系统下晶体的光学性质单偏光系统下晶体的光学性质 二二. 解理及解理夹角解理及解理夹角 不同矿物的解理特征(包括解理组数,完善程度,解理夹 角等)通常不同,因此解理是鉴定矿物的重要依据之一. (一一) .解理在薄片中的表现形式解理在薄片中的表现形式 沿一定的方向平行排列的细缝(解理缝).缝中为树胶所树胶所 充填充填,因矿物的折射率与树胶不同而使解理缝得以显现. (

7、二二) .解理等级的划分解理等级的划分 (1).极完全解理:解理缝细而密集,贯穿整个晶体. (2).完全解理:解理缝清楚,缝较稀,不完全贯穿晶体. (3).不完全解理:解理缝宽而稀疏,不清楚,断续通过晶体. 注意解理与矿物裂纹的区别注意解理与矿物裂纹的区别 二二. . 解理及解理夹角解理及解理夹角 ( (三三). ). 影响解理缝清晰程度的因素影响解理缝清晰程度的因素 (1).矿物解理的完善程度. (2).切片的方向. (3).矿物折射率和加拿大 树胶折射率差值. 该差值决定了解理缝 的可见临界角 判断解理等级和组数时判断解理等级和组数时, ,注意综合观察多种切片注意综合观察多种切片. . a

8、 b a 解理缝宽度与切片方向解理缝宽度与切片方向变化示意图变化示意图 二二. . 解理及解理夹角解理及解理夹角 ( (四四).).解理夹角的测定解理夹角的测定 切片方向的选择切片方向的选择 选择同时垂直两组解理面的选择同时垂直两组解理面的 切片切片. 特征特征是两组解理缝最细最清 楚, 当解理缝平行目镜十字 丝时, 微微升降镜筒, 两组解 理缝不左右移动. A C BD E H F G K =60 60 60 不同方向不同方向解理夹角变化示意图解理夹角变化示意图 2. 2. 解理夹角的测定步骤解理夹角的测定步骤 （1）选择颗粒,置于视域心. （2）转动物台使一组解理缝平行目镜十字丝纵丝 (图

9、A),读取此时载物台刻度盘上的度数a. （3）再转动物台，使另一组解理缝平行目镜十字 丝纵丝，读取此时载物台刻度盘上的度数b (图B), a与b之差即为所测解理夹角. ( (四四).).解理夹角的测定解理夹角的测定 图图A A图图B B (一一). 颜色颜色: 指在单偏光镜下,白光透过晶体后所呈现出 来的颜色.矿物的颜色是晶体矿物对不同色 光选择性吸收的结果,是未被晶体吸收的部 分色光的混合色（服从互补色原则）. 第三章第三章 单偏光系统下晶体的光学性质单偏光系统下晶体的光学性质 三三. . 薄片中矿物的颜色薄片中矿物的颜色, ,多多 色性和吸收性色性和吸收性 注意注意: :薄片中的颜色与手标

10、本颜色的区别薄片中的颜色与手标本颜色的区别 v 与矿物吸收性有关的光学性质与矿物吸收性有关的光学性质 三三. .颜色颜色, ,多色性和吸收性多色性和吸收性 ( (二二) ) 多色性和吸收性多色性和吸收性 现象现象:在单偏光镜下,某些非均质体矿物的颜色随物台 转动而发生变化,这种现象称为多色性多色性.颜色深浅的变 化成为吸收性吸收性,它门同样是鉴定矿物的重要特征. 成因成因:非均质体矿物非垂直光轴切片,各方向的光学性 质不同,对光波的选择性吸收及吸收总强度也随方向 而变化.只是多数非均质体矿物这种变化不明显而已. 表达方式表达方式: :( (多色性公式多色性公式 A A 和吸收性公式和吸收性公式

11、 B )B ) A:A: Ne= 浅紫色 No=深蓝色; Ng= Nm= Np= B:B: Ne No(正吸收)或 Ng Nm Np(反吸收)等. 影响因素：影响因素：矿物本身性质,切片方向,薄片厚度。 No Ne PP No Ne PP No Ne PP PP Ne No No PP No Ne Ne PP Ne No NoNe 多色性公式多色性公式:, Ne = 浅紫色浅紫色, No = 深蓝色；深蓝色； 吸收性公式吸收性公式: No Ne 电气石平行电气石平行Z Z轴切面的多色性和吸收性示意图轴切面的多色性和吸收性示意图 A: Ne平行平行PPB: No平行平行PP C: Ne,No斜交

12、斜交PP 四四. 与矿物折射率有关的光学性质与矿物折射率有关的光学性质 边缘边缘, ,贝克线贝克线, ,糙面糙面, ,突起突起, ,闪突起闪突起 表现形式表现形式: 在薄片中观察矿物时,不同矿物的表面有高 低不平 的感觉,这种现象称为突起. 第三章第三章 单偏光系统下晶体的光学性质单偏光系统下晶体的光学性质 （一）突起一）突起 产生原因产生原因: 不同矿物的折射率与树胶的折射率的差 值不同, 像点的位置就会高低不一样(P63). 突起等级分类突起等级分类:矿物的折射率大于树胶的折射率时,称 为正突起; 矿物的折射率小于树胶的折射率时,称为 正突起. 具体划分为六个等级(见表3-1) 突起等级突

13、起等级折射率折射率糙面及边缘特征糙面及边缘特征实例实例 负高突起负高突起 1.48 糙面及边缘显著糙面及边缘显著,提升提升 镜筒镜筒,贝克线移向树胶贝克线移向树胶. 萤石萤石 负低突起负低突起1.48-1.54 表面光滑表面光滑, 边缘不清楚边缘不清楚, 提升镜筒提升镜筒, 贝克线移向贝克线移向 树胶树胶. 正长石正长石 正低突起正低突起1.541.60 表面光滑表面光滑, 边缘不清楚边缘不清楚, 提升镜筒提升镜筒, 贝克线移向贝克线移向 矿物矿物. 石英石英 正中突起正中突起1.601.66 表面略显粗糙表面略显粗糙, 边缘清楚显著边缘清楚显著. 透闪石透闪石 正高突起正高突起1.661.7

14、8 糙面显著糙面显著,边缘宽而明边缘宽而明 显显. 辉石辉石 极高突起极高突起 1.78 糙面极其显著糙面极其显著,边缘很边缘很 宽宽 石榴石石榴石 突 起 等 级 分 类 及 简 要 特 征突 起 等 级 分 类 及 简 要 特 征表3-1 ( (二二).).闪突起闪突起 在单偏光镜下, 旋转物台, 双折射率很大的矿片, 突起高低会 发生明显的变化.这种现象称闪突起. 四四. 与矿物折射率有关的光学性质与矿物折射率有关的光学性质 ( (三三).).贝克线和边缘贝克线和边缘 折射率不同的矿物接触时,由于光的折射和反射作用,使其接触 处的光线聚散不一.光线集中的一侧产生一条亮线,称称贝克线贝克线 (光带); ;光线缺少的一侧产生一条黑暗的轮