实验五：偏光显微镜调节及使用

实验8偏光显微镜的构造及调节1. 一、一、实验目的熟悉并掌握偏光显微镜的构造及操作方法二、二、实验内容偏光显微镜的构造偏光显微镜最主要的特点是具有产生偏振光的装置，试样薄片的观察研究是在偏光下进行的。偏光显微镜的类型很多，但基本结构相似。图8-1是LeicaDMLSP偏光显微镜，主要部件为：(1) 目镜(Eyepiece)。目镜由一组安装在金属圆筒中的透镜构成，放大倍数有5x、8x、10x和12x等，目镜中通常装有十字丝，有的镜头安装有目镜微尺，微尺分为一百等分，有的目镜装有方格微尺，面积为1cm2，分为400格，用来统计矿物的百分含量，不用时也可将微尺取出置于附件盒中。(2) 镜筒中段，有可转动的勃氏镜(Amici-BertrandLens)。勃氏镜又称勃创镜，是一小的凸透镜，位于目镜和上偏光镜之间，通常与高倍物镜在正交偏光镜间联合使用，主要起放大镜的作用。(3) 物镜(Objective)。物镜由若干组透镜组成，放大倍数不同的物镜，其透镜的组合也不同。物镜通过弹簧夹或螺丝口与镜筒相连。一般每台显微镜有45个倍率不同的物镜，也有多达7个以上的。每个物镜都有不同的数值孔径(NumericalAperture)，也称计量光孔，以N.A标记。光孔角是指物镜最边缘的光线在焦准时所构成的角度，以20表示，如图8-2中所示。数值孔径与光孔角的关系可用下式表示：N.A=n-sinO，式中n是标本与物镜之间介质的折光率，当观察一般干薄片时，介质为空气时，n=1；当用油浸镜头观察时，介质为浸油，n为浸油的折射率。显微镜的图象清晰度或分辨率与数值孔径的平方成正比，与放大倍数成反比。不同类型显微镜同一放大倍数的物镜，其数值孔径愈大，成象愈清楚。同一物镜，物体与物镜间介质的折射率愈大，数值孔径也愈大，因此，用油浸镜头观察油浸薄片比一般用干镜头观察薄片更清晰。物镜前透镜与薄片(不计算盖玻璃)间的距离，称为物镜的工作距离，工作距离随放大倍数的增加而减小，100x的镜头的工作距离可小至0.14mm，所以在使用高倍物镜时要小心。(4) 可旋转物台(Stage),带薄片夹持器。物台是一个边缘带360。刻度的圆盘形平面，可水平转动并读取转角。物台中心有一圆孔，是光的通道，盘上有一对薄片夹持器，用以固定薄片。(5) 聚光镜(Condenser)。聚光镜位于物台下面，由一组透镜组成，可以把来自下偏光镜的一束平行偏光聚敛成锥形偏光。不用时可用手柄将其推向旁侧。聚光镜的数值孔径较大，有些显微镜中还备有一个数值孔径更大的聚光镜(N.A=1.4),专门配合油浸物镜使用。(6) 视场光圈。(7) 粗动及微动旋钮。(8) 镜座。2. 偏光显微镜操作(1) 从镜箱中取出偏光显微镜，对照说明书检查各部件是否完整，有无破损及丢失。(2) 取下目镜盖，装上10X目镜。(3) 打开物镜盒，把中倍及高倍(45X，物镜旋在物镜转换器上。(4) 利用反光镜调节视域至最亮(切记不可加入分析镜)。(5) 将实验薄片置于物台的机械台夹上，练习用低、中、高倍物镜进行调焦。一物II的光孔角,U在物傥与II片及梅光fll与I片间加上浸油，以提离孔圧值图8-2物镜的光孔角示意图3. 图8-1LeicaDMLSP偏光显微镜物镜中心校正观察试样时应使显微镜光学系统的光轴与物台中心重合，如果旋转物台时，十字线中心的矿物偏离中心的位置，就会影响镜检工作的进行，所以使用显微镜时，首先需进行中心校正。由于显微镜光学系统及物台均已固定，因此中心校正工作只能用旋转物镜头上面的两个旋转环来进行，其具体步骤如下：(1) 在试样薄片中选一点状物质(矿物、气泡或其它物质均可)，移至目镜十字线的中心(即视域中心)。(2) 旋转物台时，如该点仍在原处自转，则说明显微镜中心已经校正。如该点离开十字线中心，而以某半径做圆周运动，则说明需进行中心校正。(3) 如图8-3所示，当转动物台时，位于中心位置的A移动至B,并以r为半径做圆周运动，转动物台一周，则A仍回中心位置，则说明物镜中心偏差距离为r,此时只要分别用左右两手的拇指与食指捏住物镜的两个环，将A由最大的位移距AB,移至AB线的中心既可。再转动物台，如此时A以视域中心为原点做圆周运动则说明，中心校正工作已经进行完毕，如仍以某位置为圆心则仍重复第三项工作，直至如图8-3B所示为止。(5)为熟练的进行中心校正，可依上述步骤多找几个矿物重复进行。4. 下偏光镜中偏光的振动方向下偏振光的振动方向通常用黑云母来检验，因为黑云母在单偏光下的现象特征性很强，且又是一种分布广泛的透明矿物，在许多岩石薄片中都有存在。(1) 将含黑云母的花岗岩薄片置于物台上，用中倍物镜聚焦，将具有一组平行解理的黑云母移至十字线中心。(2) 利用黑云母吸收性的特点确定下偏光的振动方向。黑云母的解理吸收性强，呈暗深棕色至黑色，垂直解理方向吸收弱，呈浅黄色。当黑云母解理方向与下偏光振动方向一致时，即呈深棕色或黑色；解理与下偏光振动方向垂直时则呈浅懂得棕黄色。(3) 根据黑云母的上述特点，使其解理与十字线之一平行，观察其颜色的变化。若此时黑云母变成深棕色，则解理方向即为下偏光振动方向；如变为浅黄棕色，则与解理垂直方向为下偏光振动方向。检验十字线是否相互垂直(1)利用解理的黑云母矿物，将其解理方向与十字线之竖线平行，读出物台度数。(2) 转动物台使解理与十字线之横线平行再读出物台的度数。(3) 若两次度数差900，则说明十字线相互垂直，否则需进行调整。1. 三、思考题1.偏光显微镜的用途有哪些？2. 2.请指出偏光显微镜的主要光学部件。3. 3.偏光显微镜如何进行校正？附：岩石薄片的制作偏光显微镜下研究岩石和矿物，须磨制成薄片。常见的薄片有4种：普通薄片、光薄片、砂矿薄片和碎屑油浸薄片。最常用的是普通薄片(ThinSection),是由载玻片(25mmx50mm,厚1mm)、矿片(标准厚度为0.03mm)、盖玻片(15mmxl5mm-20mmx20mm,厚0.1-0.2mm)三者经树胶粘结而成。具体方法如下：1. 将野外采集的标本,根据需要划出磨制范围,用150#金刚砂在切片机上切下一块大小为20mmx30mmx2mm的小块。2. 依次用180#、500#和1200#金刚砂将切下的岩块磨平一面,将载玻片在酒精灯上加热涂上固体胶后,把岩石小块已磨平的一面放上再加热,把岩块与载片之间的气泡挤出压平。3. 用上述三种金刚砂依次将另一面磨至0.03mm厚为止。4. 用液体树胶涂在岩石表面上,盖上盖片,用酒精灯加热后把盖片与岩石之间的气泡挤出,铲掉周围的废胶,用酒精洗净。