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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./61.0sin/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AC·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。
本文标题:实验1 偏光显微镜的构成和单偏光镜下矿物的特征
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