实验1 偏光显微镜的构成和单偏光镜下矿物的特征

1、实验1光学显微镜的构成单偏光下矿物的特征1.1实验目的和要求1认识偏光显微镜的构造及其维护2初步掌握显微镜的使用方法3认识偏光显微镜下晶体（矿物）的光学性质1.2实验内容1偏光显微镜的构造2单偏光下矿物的晶体光学性质晶体的形态、解理突起、糙面、贝克线颜色与多色性1.3实验设备与用品1偏光显微镜2晶体光学性质观察所用薄片一套1.4实验步骤1.4.1认识偏光显微镜的构造1偏光显微镜的构造1）机械部分镜座：承受重力镜臂：装镜筒，可倾斜载物台：承载观察物，可转动，有0～360度刻度及游标、固定螺丝，中央圆孔，固定弹簧夹偏光显微镜镜臂、镜筒、镜座、反光镜、下偏光镜、锁光圈、聚光镜、载物台、物镜、目镜、上偏光镜、勃氏镜、粗调螺丝、细调螺丝、附件等•偏光显微镜的构造1、目镜，2、镜筒，3、勃氏镜，4、粗动手轮，5、微调手轮，6、镜臂，7、镜座，8、上偏光镜，9、试板孔，10、物镜，11、载物台，12、聚光镜，13、锁光圈，14、下偏光镜，15、反光镜•镜臂•反光镜•镜座•下偏光镜•锁光圈•聚光镜•载物台游标尺与弹簧夹•镜筒•试板孔•物镜放大倍数、数值孔径机械筒长、盖玻璃厚度10×/0.251。

2、60/0.17•物镜的分辨率光孔角数值孔径N.A=nsinθ物镜分辨率ANd./61.0sin/61.0nd放大倍数越高，数值孔径越大。数值孔径越大，分辨率越高。•目镜•上偏光镜•勃氏镜•附件中心校正螺丝补色器（石膏试板、云母试板、石英楔）目镜十字丝、微尺、方格网、物台微尺、滤色片2.偏光显微镜的调节装卸镜头对光准焦校正中心校正偏光镜1.4实验步骤1.4.1认识偏光显微镜的构造1偏光显微镜的构造1）机械部分镜座：承受重力镜臂：装镜筒，可倾斜载物台：承载观察物，可转动，有0～360度刻度及游标、固定螺丝，中央圆孔，固定弹簧夹1.4实验步骤1.4.1认识偏光显微镜的构造1偏光显微镜的构造2）光学部分反光镜：有平、凹两面，光线弱或用高倍物镜时用凹面下偏光镜：将自然光转变为偏光锁光圈：调节进光量的大小聚光镜：将平行光线变为锥光镜筒：可调节升降，上接目镜，下接物镜，镜筒光学长度为物镜后焦到目镜前焦目镜上偏光镜：方向AA，垂直下偏光镜勃氏镜：观察锥光时使用的放大系统物镜：透镜越小，镜头越长，放大倍数越大。物镜一般由1～5片透镜组成。放大倍数一般低倍4X，中倍1。

3、0X-25X，高倍45X以上，油浸100X。光孔角：前透镜最边缘的光线与前焦点所构成的角度数值孔径：等于光孔角正弦乘介质折射率N。数值孔径越大，放大倍数越高。同一放大倍数，数值孔径越大，分辨率越高物镜的分辨率就是显微镜的分辨率，它取决于数值孔径的大小及所用光波的波长光学显微镜最高分辨率为2000埃，最大放大倍数为2000倍。一组物镜占一台显微镜总价值的五分之一到二分之一。2偏光显微镜的调节与使用1）装卸镜头A·装目镜：直接插上即可B·装物镜：物镜与镜筒的接合类型有弹簧夹型、销钉型及转盘型。注意安装到位2）调节视域亮度镜头装好以后，推出上偏光，勃氏镜，打开锁光圈转动反光镜对准光源，调节视域亮度。光线不要太强3）调节焦距A·放上薄片，手摸一下，一定要盖玻片朝上，用弹簧夹夹好B·下降镜筒。用粗调旋扭朝前旋转，眼睛从侧面注视镜头，将镜头下降到镜头工作距离以内，切匆使镜头与薄片接触，以免损坏镜头。要锻炼能两个眼睛都睁开看。4）校正中心A·在视域内选一小点置于十字丝中心B·转动物台180度，注意观察小点的位置和轨迹C·拧校正螺旋，使小点内移到中心距离的二分之一D·手移薄片，使小点回中心。再。

4、旋物台，若小点还有偏移，重复上述操作5）校正偏光镜方向找一块黑云母，置于视域中心旋转物台，使解理缝为左右方向旋动下偏光镜使其颜色最深，此时的下偏光镜为PP方向取下薄片，推入上偏光镜，使视域全黑。则上下偏光镜正交。单偏光镜下观察，即只使用下偏光镜观察内容有晶体形态、解理突起、糙面、贝克线颜色与多色性晶体颗粒大小、百分比含量。1.4.2单偏光镜下观察晶体光学性质的内容晶体形态相关因素：晶体依一定的结晶习性而生成一定的形态矿物的形态、大小、晶体的完整程度与形成条件、析晶顺序有关晶形薄片中所见为晶体的某一切面，同一晶体切面方向不同，反映出的平面形态完全不同。1晶体形态Habitorformblocky块状的acicular针状的bladedprismaticanhedral/irregularelongateroundedfibroustabulareuhedral自形的Habitorformblockyacicularbladedprismaticanhedral/irregularelongateroundedfibroustabulareuhedralRevi。

5、ew–techniquesforidentifyingunknownmineralsStartinPPL:•Color/pleochroism•Relief•Cleavages•HabitThengotoXPL:•Birefringence•Twinning•Extinctionangle•Uniaxialorbiaxial?•2Vifbiaxial•Positiveornegative?晶体的自形程度依晶体的边棱的规则程度分类A·自形晶：晶形完整，呈规则多边形，边棱为直线B·半自形晶：晶形较完整，棱部分直线，部分为曲线C·他形晶：不规则粒状，边棱为曲线。自形晶角闪石解理解理是沿着一定结晶方向开裂成平直的面的能力。解理面、解理的方向、组数、及完善程度是鉴定矿物的重要依据。解理缝的清晰程度与矿物和树胶的折射率差值的大小有关，差值大者解理明显解理缝的清晰程度及宽度与切片方向密切相关。当解理缝垂直切面时，缝最窄，最清楚，升降镜筒时解理缝不左右移动。角理缝斜交切面时升降镜筒为什么会看到它移动？2解理及解理夹角的测定解理的完善程度分级A·极完全解理：细密连贯直线缝B·完全解理：较粗的。

6、平直缝，但不完全连贯C·不完全解理：断续解理缝，勉强能看清成一个方向。CleavageMosteasilyobservedinPPL(upperpolarizerout),butvisibleinXNaswell•Nocleavages:quartz,olivine(橄榄石)•1goodcleavage:micas(云母)•2goodcleavages:pyroxenes(辉石),amphiboles(角闪石)Cleavage2cleavagesintersectingat~90°pyroxene(辉石)60°120°2cleavagesintersectingat60°/120°:amphibole(角闪石)Cleavagerandomfractures,nocleavage:olivine解理角的测定A·选择合适的解理缝：有同时垂直切面的两组解理的晶体颗粒，即两组解理都最清楚，升降镜筒都不移动B·使一组解理平行目镜的十字丝的竖线，记下物台的刻度数aC·旋转物台，使另一组解理平行目镜的十字丝的竖线。记下计数b。两组计数之差(a-b)即测的两组解理的夹角。1）颜色颜色即晶体薄片中的颜。

7、色。是矿物对白光中不同波段选择性吸收的结果光波透过薄片，不管矿物如何透明，总要被吸收一部分，如果均匀吸收，则仅只有强度减弱，薄片不显示颜色，为无色矿物若有选择性吸收，则显示被吸收波段的补色颜色的深浅，取决于矿物对各色光吸收的总强度，强度大颜色深吸收的总强度取决于薄片中的矿物种类及薄片的厚度。3颜色与多色性2）吸收性与多色性吸收性均质体各向同性，不同振动方向的光波选择性吸收都相同矿物的颜色与浓度不因矿物中光波的振动方向的不同而变化。非均质体的颜色及浓度随方向的变化而变化即随着物台的旋转，颜色及颜色的浓度有规律地周期性变化。多色性：由于光波在晶体中的振动方向不同，而使矿物的颜色改变的现象称为多色性。而颜色的浓淡变化称为吸收性一轴晶矿物，主要有两个颜色，No与Ne。电气石（负光性）平行C轴切面短半径Ne||PP＝紫色长半径No||PP＝深蓝色。斜交切面为过渡色。No的颜色比Ne深，表明No的吸收性强，有吸收性公式：NoNe二轴晶的多色性有三个主要颜色分别与光率体的Ng,Nm,Np相当即每一主轴面都显示两种颜色平行光轴面多色性最明显，垂直光轴面只显示Nm的颜色。

8、，无多色性其他切面介于二者之间多色性与薄片厚度也有关系。测定多色性时要在定向切面上进行这些性质主要与薄片中相邻物质间由于折射率不同发生折射、反射所引起的光学现象有关1）贝克线贝克线在两个折射率不同的介质接触处，可以看到比较暗的边缘，称为矿物轮廓在轮廓线附近可以看到一条明亮的细线，当升降镜筒时这条亮线发生移动，此亮线称为贝克线。4贝克线、糙面、突起及闪突起贝克线规律：提升镜筒，贝克线向折射率高的介质方向移动下降镜筒，贝克线向折射率低的介质方向移动贝克线的灵敏度很高用白光照明，两介质折射率差0.001即可见贝克线用单色光照明时，灵敏度可提高到0.0005用贝克线的移动规律很容易判断两相邻介质的折射率的高低为了看清贝克线，观察时要缩小光圈，将界面移动到视域中心，移开聚光镜。贝克线产生的原因由相邻物质间折射率不同引起。两介质接触有四种情况（N折射率大，n折射率小）A·n盖于N之上，接触界面较平缓。光线能透过界面向折射率大的介质方向偏折（Nn，入射角大于反射角），光线在N侧加强，提升镜筒，亮线向N侧移动B·n盖于N之上，接触界面较陡。因Nn，入射角大于临界角，光线发。

9、生全反射，向N方向偏折。移动情况同AC·N盖于n之上，光线总是能透过界面向N方向偏折（因N大于n，入射角小于反射角）D·接触界面垂直切面，此时垂直透射的光线无折射作用，但斜射光线N侧者发生全反射，n侧者则能透过界面在N侧加强形成亮线。在岩石(矿物集合体)薄片中，在两个折射率不同的物质接触处，可以看到一条比较黑暗的边缘，称为矿物的边缘(相当于晶界)。在边缘的邻近处可见到一条比较明亮的细线，称为贝克线(beckeline)或亮带。边缘和贝克线是由于两邻近的物质折射率不同，光通过两者的接触面时，发生折射、全反射作用引起的。当两种物质折射率相差很小时，在白光下观察，由于物质的折射率色散的影响，在两种折射率相近的无色矿物的边界线附近，贝克线表现为，在折射率较低的矿物一边，出现橙黄色细线；在折射率较高的矿物一边，出现浅蓝色细线，这种现象称为洛多契尼可夫色散效应。在单偏光显微镜下，提升显微镜镜筒，贝克线向折射率大的物质移动；下降镜筒，贝克线向折射率小的物质移动；根据贝克线的移动规律，可以确定相邻两物质的折射率的相对大小。贝克线的灵敏度较高，两物质折射率差0.001时(单色光0.0005),贝克线。

10、仍可看清。MineralpropertiesinPPL:relief(突起)•Reliefisameasureoftherelativedifferenceinnbetweenamineralgrainanditssurroundings•Reliefisdeterminedvisually,inPPL•Reliefisusedtoestimatengarnet:n=1.72-1.89quartz:n=1.54-1.55epoxy:n=1.54QuartzhaslowreliefGarnethashighreliefMineralpropertiesinPPL:relief•Reliefisameasureoftherelativedifferenceinnbetweenamineralgrainanditssurroundings•Reliefisdeterminedvisually,inPPL•Reliefisusedtoestimatenolivineplagolivine:n=1.64-1.88plag:n=1.53-1.57epoxy:n=1.54-Olivinehash。