Презентация - Исследование минералов под микроскопом

Смотреть слайды в полном размере
Презентация Исследование минералов под микроскопом


Вашему вниманию предлагается презентация на тему «Исследование минералов под микроскопом», с которой можно предварительно ознакомиться, просмотреть текст и слайды к ней, а так же, в случае, если она вам подходит - скачать файл для редактирования или печати.

Презентация содержит 130 слайдов и доступна для скачивания в формате ppt. Размер скачиваемого файла: 28.54 MB

Просмотреть и скачать

Pic.1
Исследование минералов под микроскопом
Исследование минералов под микроскопом
Pic.2
ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЙ МИКРОСКОП И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В ПЕТРОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ Устройство микроскопа Дл
ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЙ МИКРОСКОП И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В ПЕТРОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ Устройство микроскопа Для изучения оптических свойств и диагностики минералов в шлифах, представляющих собой тонкие полированные срезы горных пород (d = 0,03 мм), наклеенные на стекло с помощью канадского бальзама или специальной эпоксидной смолы, применяется поляризационный микроскоп, отличающийся от обычного микроскопа наличием поляризатора, анализатора и некоторых дополнительных вспомогательных приспособлений. Любой микроскоп состоит из системы линз, разделенной на две части. Первая часть этой системы - объектив - дает увеличенное, перевернутое действительное изображение исследуемого объекта. Это изображение рассматривается при помощи второй части - окуляра.
Pic.3
Рис. 1 Принципиальная схема хода лучей в микроскопе
Рис. 1 Принципиальная схема хода лучей в микроскопе
Pic.4
Исследование минералов под микроскопом, слайд 4
Pic.5
Исследование минералов под микроскопом, слайд 5
Pic.6
Шлиф – препарат для микроскопических исследований минералов и горных пород
Шлиф – препарат для микроскопических исследований минералов и горных пород
Pic.7
Общее увеличение микроскопа определяется произведением увеличений объектива и окуляра. Современные м
Общее увеличение микроскопа определяется произведением увеличений объектива и окуляра. Современные микроскопы могут давать увеличение до 2000х и позволяют наблюдать предметы размером около 0,15 мкм. Что касается поляризационных микроскопов, то их увеличение не превышает 700-800", и этого вполне достаточно для проведения петрографических исследований. Рассмотрим устройство поляризационного микроскопа сверху вниз по схеме на рисунке 9. Общее увеличение микроскопа определяется произведением увеличений объектива и окуляра. Современные микроскопы могут давать увеличение до 2000х и позволяют наблюдать предметы размером около 0,15 мкм. Что касается поляризационных микроскопов, то их увеличение не превышает 700-800", и этого вполне достаточно для проведения петрографических исследований. Рассмотрим устройство поляризационного микроскопа сверху вниз по схеме на рисунке 9. Окуляр предназначен для непосредственного наблюдения глазом и содержит круглую стеклянную пластинку с нанесенным на ней тонким крестом или же крест внутри пластинки натянут из двух проволочек. Крест находится в плоскости изображения, поэтому его изображение проектируется в поле зрения микроскопа. Окуляр с крестом нитей вставляют в тубус микроскопа и закрепляют с помощью фиксатора так, что бы одна из нитей лежала точно в плоскости симметрии микроскопа, а другая - перпендикулярно к ней.
Pic.8
Наиболее часто используемый окуляр имеет увеличение 8х. Кроме простого окуляра с крестом нитей, в ко
Наиболее часто используемый окуляр имеет увеличение 8х. Кроме простого окуляра с крестом нитей, в комплекте каждого микроскопа обычно присутствуют дополнительные окуляры-микрометры. В них вложены стеклянные пластинки с нанесенной на них либо градуированной линейной шкалой, либо квадратной сеткой. Такие окуляры обычно используются для точного определения размеров и площади зерен минералов. Наиболее часто используемый окуляр имеет увеличение 8х. Кроме простого окуляра с крестом нитей, в комплекте каждого микроскопа обычно присутствуют дополнительные окуляры-микрометры. В них вложены стеклянные пластинки с нанесенной на них либо градуированной линейной шкалой, либо квадратной сеткой. Такие окуляры обычно используются для точного определения размеров и площади зерен минералов. Между окуляром и анализатором находится линза Бертрана, пред­ставляющая собой слабый объектив с большим полем зрения. Эта линза при­меняется для наблюдения в сходящемся свете, а в других случаях она должна быть отключена. Некоторые модели микроскопов содержат диафрагму линзы Бертрана (полевую диафрагму), лежащую в плоскости изображения под окуляром и применяемую для уменьшения поля наблюдения при коноскопическом изучении мелких зерен.
Pic.9
Далее идет анализатор (верхний николь), который находится в тубусе микроскопа между окуляром и объек
Далее идет анализатор (верхний николь), который находится в тубусе микроскопа между окуляром и объективом. Анализатор может выдвигаться из тубуса и тем самым выключаться из оптической системы микроскопа. Далее идет анализатор (верхний николь), который находится в тубусе микроскопа между окуляром и объективом. Анализатор может выдвигаться из тубуса и тем самым выключаться из оптической системы микроскопа. Ниже располагается объектив. В микроскопах новых и некоторых старых моделей применяется револьверная система (с объективами различного фокусного расстояния и увеличения, обычно от 2,5х до 60х), вращение которой позволяет легко менять рабочий объектив. Объективы самых больших увеличений используются для получения коноскопических фигур. Каждый объектив в револьверной системе является автономным, поэтому его центрировка производится отдельно с помощью специальных центрировочных винтов. Столик поляризационного микроскопа имеет круглую форму и может вращаться. Для измерения углов поворота по краю столика нанесены деления, обычно через 1 °.
Pic.10
На поверхности столика имеются отверстия с резьбой для крепления дополнительных приспособлений (преп
На поверхности столика имеются отверстия с резьбой для крепления дополнительных приспособлений (препаратоводителя, интеграционного столика, столика Федорова и др. ). У большинства современных моделей микроскопа фокусировка объекта исследования производится путем вертикального перемещения столика с помощью винтов грубой и тонкой фокусировки. На поверхности столика имеются отверстия с резьбой для крепления дополнительных приспособлений (препаратоводителя, интеграционного столика, столика Федорова и др. ). У большинства современных моделей микроскопа фокусировка объекта исследования производится путем вертикального перемещения столика с помощью винтов грубой и тонкой фокусировки. Под столиком находится осветительная система, которая при работе с микроскопом должна быть поднята. Она состоит из линзы Лазо (конденсора), необходимой для получения сходящегося света, апертурной (ирисовой) диафрагмы и поляризатора (нижнего николя). Поляризатор в большинстве микроскопов может вращаться в своей обойме вокруг вертикальной оси. По краю обоймы обычно нанесены деления. Вращая поляризатор, можно приводить николи в скрещенное, параллельное или любое другое положение. Обычно главным рабочим положением является то, при котором николи скрещены.
Pic.11
Поверки микроскопа перед работой Поверки микроскопа перед работой Прежде чем начать работу с любым м
Поверки микроскопа перед работой Поверки микроскопа перед работой Прежде чем начать работу с любым микроскопом, необходимо: -Установить микроскоп в удобном для работы положении. -Обеспечить освещение. -Проверить скрещенность николей. -Определить направление колебаний света, выходящего из поляризатора. -Проверить перпендикулярность нитей креста окуляра. -Проверить совпадение направлений нитей окуляра с направлением световых колебаний, пропускаемых николями. -Проверить центрировку объективов. Проверка скрещенности николей. В микроскопе направление колебаний света, выходящего из поляризатора (Р), должно быть перпендикулярным направлению колебаний света, пропускаемого анализатором (А). Это положение называется положением скрещенных николей. Для его установки после получения максимальной равномерной освещенности поля зрения (без шлифа) включаем анализатор: если поле зрения стало черным, то николи скрещены.
Pic.12
Если поле зрения стало светло-серым или осталось светлым, то проверяется положение поляризатора: на
Если поле зрения стало светло-серым или осталось светлым, то проверяется положение поляризатора: на микроскопах «МИН» и «Полам» включить поляризатор до фиксированного положения, а если и после этого не наступает полной темноты, это означает, что свернут анализатор, требуется вмешательство мастера. Определение направлений колебаний света, выходящего из поляризатора. Для этого в шлифе под микроскопом выбирается кристалл биотита с наиболее четко выраженными трещинами спайности, с резким изменением собственной окраски минерала (плеохроизмом) при вращении столика микроскопа. При выключенном анализаторе вращается столик микроскопа до получения максимальной густоты окраски биотита, и в этом положении трещины спайности показывают направление колебаний света, выходящего из поляризатора.
Pic.13
При совпадении спайности биотита с направлением колебаний поляризованного луча он приобретает наибол
При совпадении спайности биотита с направлением колебаний поляризованного луча он приобретает наиболее густую и тёмную окраску, а при повороте столика микроскопа на 900 окраска его становится наиболее светлой.
Pic.14
Проверка перпендикулярности креста нитей окуляра. В шлифе выбирается зерно любого минерала с прямоли
Проверка перпендикулярности креста нитей окуляра. В шлифе выбирается зерно любого минерала с прямолинейными хорошо выраженными трещинами спайности, лучше всего биотита. Затем: (1) выбранное зерно помещается в центр поля зрения; (2) вращением столика микроскопа трещины спайности устанавливаются точно параллельно одной из нитей креста окуляра, и по лимбу столика микроскопа берется отсчет; (3) вращением столика микроскопа (в любую сторону) совмещаются эти же трещины спайности с другой нитью, и опять берется отсчет по лимбу. Проверка перпендикулярности креста нитей окуляра. В шлифе выбирается зерно любого минерала с прямолинейными хорошо выраженными трещинами спайности, лучше всего биотита. Затем: (1) выбранное зерно помещается в центр поля зрения; (2) вращением столика микроскопа трещины спайности устанавливаются точно параллельно одной из нитей креста окуляра, и по лимбу столика микроскопа берется отсчет; (3) вращением столика микроскопа (в любую сторону) совмещаются эти же трещины спайности с другой нитью, и опять берется отсчет по лимбу. Разница между отсчетами должна составлять 90 ± 10. Если она отклоняется от 90° требуется вмешательство мастера для исправления креста нитей окуляра. Проверка совпадения креста нитей окуляра с направлениями колебаний света, пропускаемого анализатором и поляризатором. В шлифе выбирается зерно биотита с тонкими трещинами спайности и ставится на центр поля зрения. Затем: (1)включается анализатор; (2)столик микроскопа вращается до максимального
Pic.15
погасания биотита (наиболее точная установка максимального погасания достигается путем небольших вра
погасания биотита (наиболее точная установка максимального погасания достигается путем небольших вращений столика с переводом через темноту и повторным возвратом к ней); (3) при максимальном погасании трещины спайности должны совпасть с направлением одной из нитей креста окуляра, с допустимым отклонением в 10; если не совпадение составляет больший угол то нужно проверить положение окуляра: а) если фиксатор (шпенёк) окуляра не вошел в прорезь тубуса микроскопа, то поворотом окуляра поставить последний в фиксированное положение; (б) если окуляр находится в фиксированном положении, а направление нити не совпадает со спайностью, то требуется вмешательство мастера. погасания биотита (наиболее точная установка максимального погасания достигается путем небольших вращений столика с переводом через темноту и повторным возвратом к ней); (3) при максимальном погасании трещины спайности должны совпасть с направлением одной из нитей креста окуляра, с допустимым отклонением в 10; если не совпадение составляет больший угол то нужно проверить положение окуляра: а) если фиксатор (шпенёк) окуляра не вошел в прорезь тубуса микроскопа, то поворотом окуляра поставить последний в фиксированное положение; (б) если окуляр находится в фиксированном положении, а направление нити не совпадает со спайностью, то требуется вмешательство мастера. Центрировка объектива. У микроскопов часто происходит несовпадение центра вращения поля зрения с оптической осью микроскопа. Оно проявляется в том, что любое зерно, любая точка шлифа, поставленная точно на перекрестье нитей окуляра, при вращении столика микроскопа уходит из центра, иногда даже за пределы поля зрения.
Pic.16
Это происходит из-за перекоса или расцентрирования объектива. Объектив может быть не доведен до фикс
Это происходит из-за перекоса или расцентрирования объектива. Объектив может быть не доведен до фиксированного положения (микроскопы "Орtоn"и "Полам') или неправильно вставлен, что легко определяется по несимметричному положению центрировочных винтов по отношению к зажимным щипцам объектива в микроскопах со съемными объективами (МП, МИН и др. ). Для исправления центрировки самого объектива в шлифе выбирается любая приметная точка и устанавливается на перекрестье нитей окуляра. При вращении столика точка уходит из центра и описывает окружность. Необходимо мысленно фиксировать центр вращения и с помощью центрировочных колец или винтов совместить его с перекрестьем нитей окуляра Для контроля точности центрирования нужно, перемещая шлиф руками, выбранное зерно снова поставить на центр и повторить все предыдущие операции. Это происходит из-за перекоса или расцентрирования объектива. Объектив может быть не доведен до фиксированного положения (микроскопы "Орtоn"и "Полам') или неправильно вставлен, что легко определяется по несимметричному положению центрировочных винтов по отношению к зажимным щипцам объектива в микроскопах со съемными объективами (МП, МИН и др. ). Для исправления центрировки самого объектива в шлифе выбирается любая приметная точка и устанавливается на перекрестье нитей окуляра. При вращении столика точка уходит из центра и описывает окружность. Необходимо мысленно фиксировать центр вращения и с помощью центрировочных колец или винтов совместить его с перекрестьем нитей окуляра Для контроля точности центрирования нужно, перемещая шлиф руками, выбранное зерно снова поставить на центр и повторить все предыдущие операции.
Pic.17
Центрировка объектива микроскопа
Центрировка объектива микроскопа
Pic.18
Наблюдения без анализатора Для минералов можно провести под микроскопом определение целого ряда их с
Наблюдения без анализатора Для минералов можно провести под микроскопом определение целого ряда их свойств в плоскопараллельном свете, не включая анализатор: размеры, форму, цвет минерала и плеохроизм, характер спайности, угол между трещинами спайности, рельеф, шагреневую поверхность и примерную величину показателя преломления.
Pic.19
Исследование минералов под микроскопом, слайд 19
Pic.20
Исследование минералов под микроскопом, слайд 20
Pic.21
Исследование минералов под микроскопом, слайд 21
Pic.22
Исследование минералов под микроскопом, слайд 22
Pic.23
Исследование минералов под микроскопом, слайд 23
Pic.24
Цвет минералов, плеохроизм и его типы Цвет минералов, плеохроизм и его типы Большинство минералов в
Цвет минералов, плеохроизм и его типы Цвет минералов, плеохроизм и его типы Большинство минералов в шлифе имеют менее густую окраску чем в образце, что связано, главным образом с тонким срезом. Цвет минерала обычно указывается из двух частей, причём на второе место ставится основной цветовой тон, а на первое оттенок или интенсивность цвета (например, сине-зелёный, светло-коричневый и т. п. ). Плеохроизм. Плеохроизмом называется способность минерала неодинаково поглощать свет разных частей спектра по разным направлениям. Выделяется 3 типа плеохроизма. От смены направлений кристалла по отношению к направлению колебаний поляризованного света может изменяться: (1) только густота окраски, т. е. в пределах одной части спектра; (2) цвет, но примерно равной густоты; (3) цвет и густота окраски. Для определения плеохроизма необходимо знать: направление колебаний света в микроскопе, выходящего из поляризатора; в минерале – ориентировку осей индикатрисы. Для оптически одноосных минералов (средних сингоний) определяем цвет в двух направлениях по Ne и No. Для оптически двуосных минералов (низших сингоний) определяем цвета по трём направлениям – по Ng, Nm и Np.
Pic.25
Записав цвет по осям индикатрисы, составляем схему абсорбции, т. е. схему поглощения цвета. Например
Записав цвет по осям индикатрисы, составляем схему абсорбции, т. е. схему поглощения цвета. Например, окраска по Ne – тёмно-зелёная, по No –светло-зелёная, следовательно, по Ne более интенсивное поглощение света, чем по No, и схема абсорбции будет соответственно Ne > No. Или (для двуосных минералов): окраска по Ng – зелёная, по Np – светло-розовая, по Nm – синяя. Схема абсорбции Ng = Nm> Np. При очень резком различии в густоте окраски, в схему абсорбции можно внести усиление - Ne >> No и т. п. Записав цвет по осям индикатрисы, составляем схему абсорбции, т. е. схему поглощения цвета. Например, окраска по Ne – тёмно-зелёная, по No –светло-зелёная, следовательно, по Ne более интенсивное поглощение света, чем по No, и схема абсорбции будет соответственно Ne > No. Или (для двуосных минералов): окраска по Ng – зелёная, по Np – светло-розовая, по Nm – синяя. Схема абсорбции Ng = Nm> Np. При очень резком различии в густоте окраски, в схему абсорбции можно внести усиление - Ne >> No и т. п. Для определения плеохроизма используют следующую последовательность действий: 1. Выбор зерна. Для минералов средней категории: тригональной, тетрагональной и гексагональной сингоний (оптически одноосных) - выбирается зерно с максимальной интерференционной окраской (николи скрещены), с наиболее резко изменяющейся при вращении столика микроскопа собственной окраской (при одном николе) и четко выраженным каким-либо кристаллографическим направлением (призматические грани вытянутых кристаллов; тонкие и четкие трещины спайности в одном направлении).
Pic.26
Это сечение характеризует окраску минерала по обеим осям индикатрисы: Ne и No (но сечение одноосного
Это сечение характеризует окраску минерала по обеим осям индикатрисы: Ne и No (но сечение одноосного минерала с минимальной интерференционной окраской является перпендикулярным к оптической оси, а поэтому - оптически изотропно и характеризует цвет минерала по No ). Для минералов низшей категории: ромбической, моноклинной и триклинной сингоний (оптически двуосных) - необходимы два ориентированных сечения минералов, чтобы охарактеризовать его окраску по всем трем направлениям - Ng, Nm и Np. Одно зерно с максимальной интерференционной окраской, с наиболее резко изменяющейся собственной окраской при вращении столика микроскопа и наличием четкого кристаллографического направления - это сечение характеризует окраску по осям Ng и Np. Другое зерно - с минимальной интерференционной окраской и с практически не изменяющейся при вращении столика собственной окраской - это сечение перпендикулярно к оптической оси минерала и характеризует окраску по Nm. 2. Выбранное зерно устанавливаем на перекрестье нитей окуляра, включаем анализатор (А) и вращением столика гасим кристалл, т. е. добиваемся максимальной его темноты, совмещая при этом определяемое направление с направлением колебаний света, выходящего из поляризатора (Р).
Pic.27
3. Выключаем (А) и записываем наблюдаемую собственную окраску минерала для выбранного направления. 3
3. Выключаем (А) и записываем наблюдаемую собственную окраску минерала для выбранного направления. 3. Выключаем (А) и записываем наблюдаемую собственную окраску минерала для выбранного направления. 4. Снова включаем (А) и поворачиваем столик микроскопа на 90°, т. е. опять гасим кристалл, но уже в новом положении, при котором второе направление в кристалле, перпендикулярное к первому, совмещено с направлением колебаний света, выходящего из (Р). 5. Выключаем (А) и отмечаем наблюдаемую собственную окраску минерала для второго направления. 6. Для минералов низшей категории второе выбранное зерно, которое не изменяет собственной окраски при вращении столика микроскопа с выключенным (А), должно оставаться темным при вращении столика микроскопа с включенным (А). Так как это сечение кристалла перпендикулярно оптической оси, то в плоскости шлифа располагается круговое сечение индикатрисы с осью Nm, а отсюда следует, что в этом сечении при любом повороте столика микроскопа с (Р) всегда совмещается ось Nm, и окраска, наблюдаемая без (А) в этом сечении, характеризует направление Nm. 7. Определив окраску по всем главным направлениям в кристалле (Ne и No - в одноосных; Ng, Nm и Np -в двуосных), записываем схему абсорбции, т. е. поглощения света, соотношения густоты окраски по разным направлени­ям: Ne и No (например, Ne > No) или Ng, Nm и Np(например, Ng > Nm > Np). Для отчётливо удлинённых кристаллов с учётом густоты окраски вдоль их вытянутости и перпендикулярно к ней, выделяют биотитовую и турмалиновую схемы абсорбции. При первой минерал более густо окрашен по удлинению, а при второй, наоборот.
Pic.28
Биотит. Прямая схема плеохроизма Спайность совпадает с направлением колебаний поляризованного света,
Биотит. Прямая схема плеохроизма Спайность совпадает с направлением колебаний поляризованного света, т. е. показатель преломления кристалла близок к Ng или Nm, светопоглощение максимальное.
Pic.29
Турмалин. Обратная схема плеохроизма Кристаллы турмалина ориентированы удлинением по направлению кол
Турмалин. Обратная схема плеохроизма Кристаллы турмалина ориентированы удлинением по направлению колебаний поляризованного луча, т. е. показатель преломления турмалина близок к Ne.
Pic.30
Плеохроизм роговой обманки
Плеохроизм роговой обманки
Pic.31
Плеохроизм рибекита
Плеохроизм рибекита
Pic.32
Спайность Спайностью называют свойство кристаллов колоться по плоскостям, параллельным действительны
Спайность Спайностью называют свойство кристаллов колоться по плоскостям, параллельным действительным или возможным граням. Характер спайности является важным диагностическим признаком минералов. По степени совершенства спайности под микроскопом, также как макроскопически, она подразделяется на весьма совершенную, совершенную, несовершенную, весьма несовершенную (спайность отсутствует). Несовершенная спайность никогда не даёт прямолинейных трещин, с изгибами, изломами. Типичные минералы: оливин. Совершенная спайность: трещины прямолинейные, но не чаще 0,01 мм. Типичные минералы: пироксены; амфиболы; полевые шпаты; карбонаты. Весьма совершенная спайность трещины прямолинейные, непрерывные близко расположенные до 0,004 мм. Типичные минералы: слюды и слюдоподобные. Пересекающаяся спайность может быть в двух, в трёх и в нескольких направлениях. В этом случае важное значение имеет угол между спайностями различных направлений, который зачастую является крайне характерным даже для целой группы минералов. Например спайность амфиболов по 3 пинакоиду (56 – 570) по которой они однозначно отличаются от пироксенов у которых в этом сечении спайность составляет 87 -890. Многие карбонаты характеризуются спайностью по ромбоэдру с углом между трещинами 73 – 750.
Pic.33
Несовершенная и совершенная спайность Несовершенная спайность у оливина. Трещины спайности не прямол
Несовершенная и совершенная спайность Несовершенная спайность у оливина. Трещины спайности не прямолинейны, с изгибами и изломами.
Pic.34
Весьма совершенная спайность у слюд Биотит
Весьма совершенная спайность у слюд Биотит
Pic.35
Перекрещивающаяся спайность Ромбоидальная совершенная спайность кальцита
Перекрещивающаяся спайность Ромбоидальная совершенная спайность кальцита
Pic.36
Исследование минералов под микроскопом, слайд 36
Pic.37
Исследование минералов под микроскопом, слайд 37
Pic.38
Исследование минералов под микроскопом, слайд 38
Pic.39
Исследование минералов под микроскопом, слайд 39
Pic.40
Шагреневая поверхность минералов Гранат n=1,705-1,805
Шагреневая поверхность минералов Гранат n=1,705-1,805
Pic.41
Шагреневая поверхность минералов Шеелит n=1,918-1,934
Шагреневая поверхность минералов Шеелит n=1,918-1,934
Pic.42
Исследование минералов под микроскопом, слайд 42
Pic.43
Исследование минералов под микроскопом, слайд 43
Pic.44
Исследование минералов под микроскопом, слайд 44
Pic.45
Исследование минералов под микроскопом, слайд 45
Pic.46
Исследование минералов под микроскопом, слайд 46
Pic.47
Полоска Бекке на границе кварц - кпш Минерал в фокусе микроскопа
Полоска Бекке на границе кварц - кпш Минерал в фокусе микроскопа
Pic.48
Полоска Бекке наблюдаемая у апатита заключённого в полевом шпате Минерал в фокусе микроскопа
Полоска Бекке наблюдаемая у апатита заключённого в полевом шпате Минерал в фокусе микроскопа
Pic.49
Использование полоски Бекке для определения количественного соотношения бесцветных минералов с близк
Использование полоски Бекке для определения количественного соотношения бесцветных минералов с близкими показателями преломления Аплит. Кварц полевошпатовый агрегат. Полоска Бекке подсвечивает кварц
Pic.50
Исследование минералов в скрещенных николях (при включенном анализаторе) В скрещенных николях исслед
Исследование минералов в скрещенных николях (при включенном анализаторе) В скрещенных николях исследуются следующие оптические свойства минералов: - тип и угол оптического погасания минералов; - пространственная ориентировка и наименование осей оптической индикатрисы; - знак удлинения; - интерференционная окраска; - сила двойного лучепреломления (двупреломление); - исследуют схему плеохроизма (выключая анализатор); - форма, размеры и процентное содержание бесцветных (при одном николе) минералов; - коноскопические исследования. Для определения пространственной ориентировки и наименовании осей оптической индикатрисы, знака удлинения, силы двойного лучепреломления (двупреломление) и решения других задач, в оптическую систему микроскопа вводятся дополнительные устройства которые получили название компенсаторов. Устройство данных приспособлений и принцип их действия рассматривается на следующем слайде.
Pic.51
Компенсатор, его устройство и применение Компенсатор представляет собой пластинку из кварца, гипса,
Компенсатор, его устройство и применение Компенсатор представляет собой пластинку из кварца, гипса, слюды (мусковита) и др. материалов в металлической или пластмассовой оправе. Наиболее распространены кварцевые компенсаторы (рис. 10). К устройству компенсаторов предъявляются следующие требования. 1. Пластинка должна иметь строго определённую толщину, что обеспечивает фиксированную разность хода. У кварцевых и гипсовых компенсаторов эта величина составляет обычно R>>560 нм, что соответствует красно-фиолетовой окраске, пограничной между 1 и 2 порядками. 2. Пластинка вставляется в оправу т. о. , чтобы меньшая ось индикатрисы кристалла из которого она изготовлена, была ориентирована параллельно длинной стороне компенсатора. Обычно ориентировка осей индикатрисы показывается графически на оправе. Действие компенсатора проявляется в сложении или вычитании разностей хода лучей света проходящих через систему «поляризатор – кристалл – компенсатор – анализатор» (рис. 11). Прошедший через кристалл пучок света получит определённую разность хода (RМ), а пройдя через компенсатор – RК. Если в минерале и компенсаторе одноимённые оси индикатрисы совпадут, то разности хода сложатся R= Rк+ RМ, и соответственно цвета интерференции минерала повысятся (на цветной диаграмме Мишель – Леви смещение вправо),если совпадут разноимённые оси индикатрис,
Pic.52
Компенсаторы
Компенсаторы
Pic.53
Исследование минералов под микроскопом, слайд 53
Pic.54
Исследование минералов под микроскопом, слайд 54
Pic.55
Исследование минералов под микроскопом, слайд 55
Pic.56
Исследование минералов под микроскопом, слайд 56
Pic.57
Исследование минералов под микроскопом, слайд 57
Pic.58
Апатит Прямое погасание (двупреломление 0,003) Кристаллографическое направление (удлинение, сечение
Апатит Прямое погасание (двупреломление 0,003) Кристаллографическое направление (удлинение, сечение грани) ориентировано под 45° к плоскости колебаний поляризованного луча (Р-Р). Максимальное просветление. Ник. скрещ. d п з 1,2 мм.
Pic.59
Биотит Прямое погасание (двупреломление 0,039) Кристаллографическое направление (спайность) ориентир
Биотит Прямое погасание (двупреломление 0,039) Кристаллографическое направление (спайность) ориентировано под 45° к плоскости колебаний поляризованного луча (Р-Р). Максимальное просветление. Ник. скрещ. d п з 3,6 мм.
Pic.60
Оливин Прямое погасание (двупреломление 0,033) Кристаллографическое направление (удлинение) ориентир
Оливин Прямое погасание (двупреломление 0,033) Кристаллографическое направление (удлинение) ориентировано под 45° к плоскости колебаний поляризованного луча (Р-Р). Максимальное просветление. Ник. скрещ. d п з 3,6 мм.
Pic.61
Гиперстен Прямое погасание (двупреломление 0,015) Кристаллографическое направление (спайность) ориен
Гиперстен Прямое погасание (двупреломление 0,015) Кристаллографическое направление (спайность) ориентировано под 45° к плоскости колебаний поляризованного луча (Р-Р). Максимальное просветление. Ник. скрещ. d п з 3,6 мм.
Pic.62
Роговая обманка Косое погасание ((Угол погасания 22°, двупреломление 0,026) Кристаллографическое нап
Роговая обманка Косое погасание ((Угол погасания 22°, двупреломление 0,026) Кристаллографическое направление (спайность) ориентировано под 23° к плоскости колебаний поляризованного луча (Р-Р). Максимальное просветление. Ник. скрещ. d п з 1,2 мм.
Pic.63
Диопсид Косое погасание (Угол погасания 38°, двупреломление 0,024) Кристаллографическое направление
Диопсид Косое погасание (Угол погасания 38°, двупреломление 0,024) Кристаллографическое направление (удлинение) ориентировано под 12° к плоскости колебаний поляризованного луча (Р-Р). Максимальное просветление. Ник. скрещ. d п з 1,2 мм.
Pic.64
Апатит Удлинение отрицательное (двупреломление 0,003) Ориентировка осей индикатрисы кристалла и комп
Апатит Удлинение отрицательное (двупреломление 0,003) Ориентировка осей индикатрисы кристалла и компенсатора совпадает. Повышение интерференционной окраски. Ник. скрещ. Компенсатор. d п з 1,2 мм.
Pic.65
Оливин Удлинение положительное (двупреломление 0,033) Ориентировка осей индикатрисы кристалла и комп
Оливин Удлинение положительное (двупреломление 0,033) Ориентировка осей индикатрисы кристалла и компенсатора не совпадает. Понижение интерференционной окраски. Ник. скрещ. Компенсатор. d п з 3,6 мм.
Pic.66
Гиперстен Удлинение положительное (двупреломление 0,015) Ориентировка осей индикатрисы кристалла и к
Гиперстен Удлинение положительное (двупреломление 0,015) Ориентировка осей индикатрисы кристалла и компенсатора не совпадает. Понижение интерференционной окраски. Ник. скрещ. Компенсатор. d п з 3,6 мм.
Pic.67
Роговая обманка Удлинение положительное ((Угол погасания 22°, двупреломление 0,026) Ориентировка осе
Роговая обманка Удлинение положительное ((Угол погасания 22°, двупреломление 0,026) Ориентировка осей индикатрисы кристалла и компенсатора не совпадает. Понижение интерференционной окраски. Ник. скрещ. Компенсатор. d п з 1,2 мм.
Pic.68
Цвета интерференции минералов Причины появления и разнообразия. Определение величины двупреломления
Цвета интерференции минералов Причины появления и разнообразия. Определение величины двупреломления минералов.
Pic.69
Исследование минералов под микроскопом, слайд 69
Pic.70
Исследование минералов под микроскопом, слайд 70
Pic.71
Исследование минералов под микроскопом, слайд 71
Pic.72
Исследование минералов под микроскопом, слайд 72
Pic.73
Исследование минералов под микроскопом, слайд 73
Pic.74
Исследование минералов под микроскопом, слайд 74
Pic.75
Исследование минералов под микроскопом, слайд 75
Pic.76
Исследование минералов под микроскопом, слайд 76
Pic.77
Исследование минералов под микроскопом, слайд 77
Pic.78
Зависимость интерференционной окраски оливина от направления сечения и ориентировки осей индикатрисы
Зависимость интерференционной окраски оливина от направления сечения и ориентировки осей индикатрисы относительно направления колебаний световых волн в Р и А Группа фенокристаллов оливина. Ник. парал. D п. з. 3,6 мм.
Pic.79
Изменение интерференционной окраски оливина при повороте столика микроскопа Столик микроскопа относи
Изменение интерференционной окраски оливина при повороте столика микроскопа Столик микроскопа относительно предыдущего слайда повёрнут на некоторый угол вправо до погасания одного из зёрен.
Pic.80
Продолжение операции поворота столика микроскопа на некоторый угол до погасания очередных зерен
Продолжение операции поворота столика микроскопа на некоторый угол до погасания очередных зерен
Pic.81
Определение величины двупреломления минералов на примере оливина 1. Выбираем зерно оливина с наивысш
Определение величины двупреломления минералов на примере оливина 1. Выбираем зерно оливина с наивысшими цветами интерференции. В данном случае это фиолетовые.
Pic.82
Продолжение операций по определению величины двупреломления оливина 3. Поворачиваем столик микроскоп
Продолжение операций по определению величины двупреломления оливина 3. Поворачиваем столик микроскопа влево на 45 градусов, до максимального просветления зерна
Pic.83
5. В момент компенсации цвет интерференции клина должен соответствовать цвету интерференции зерна (с
5. В момент компенсации цвет интерференции клина должен соответствовать цвету интерференции зерна (см. фото на слайде). Если компенсация не наступает, то столик микроскопа необходимо повернуть влево на 90 градусов. 6. Определяется порядок цветов интерференции. Для этого медленно вынимаем клин и считаем количество появлений в поле зрения красного цвета. Затем к числу появлений красного цвета добавляем единицу, это и будет порядок цветов интерференции (П=К+1). 7. Затем обращаемся к номограмме Мишель – Леви, и определяем значение величины двупреломления для данного зерна оливина. Для этого по горизонтальной линии 0,03 мм (толщина шлифа), в соответствующем порядке находим фиолетовый цвет и по лучу смещаемся на границу номограммы где и считываем значение величины двупреломления (рис. 16).
Pic.84
Исследование минералов под микроскопом, слайд 84
Pic.85
Порядок действий при определении величины двупреломления по номограмме Мишель – Леви при различной т
Порядок действий при определении величины двупреломления по номограмме Мишель – Леви при различной толщине шлифа и различных порядках цветов интерференции
Pic.86
Порядок цветов интерференции можно определить по распределению интерференционных окрасок на краю ско
Порядок цветов интерференции можно определить по распределению интерференционных окрасок на краю скошенного зерна (рис. 17,18). На приведенных рисунках показано распределение интерференционных окрасок на краю скошенного на клин зерна. I, II, III – порядки интерференционной окраски.
Pic.87
Появление цветовых каёмок в краевой скошенной части зерна
Появление цветовых каёмок в краевой скошенной части зерна
Pic.88
Определение порядка интерференционной окраски минерала (оливина) на скошенном краю зерна Распределен
Определение порядка интерференционной окраски минерала (оливина) на скошенном краю зерна Распределение цветов интерференции на скошенном краю зерна оливина. Ник скрещ d п з 0,54 мм.
Pic.89
Цветовые каёмки на скошенных краях зёрен оливина Оливин, ник cкрещ d п з 1,2 мм. Судя по трёхкратном
Цветовые каёмки на скошенных краях зёрен оливина Оливин, ник cкрещ d п з 1,2 мм. Судя по трёхкратному повторению красного цвета, порядок цветов интерференции третий.
Pic.90
Определение величины двупреломления диопсида (Угол погасания 38°, двупреломление 0,024) 1. Из всех з
Определение величины двупреломления диопсида (Угол погасания 38°, двупреломление 0,024) 1. Из всех зёрен диопсида в шлифе выбираем зерно с наивысшими цветами интерференции. Ник. скрещ. d п з 1,2 мм.
Pic.91
Продолжение операций по определению величины двупреломления 3. От момента погасания столик микроскоп
Продолжение операций по определению величины двупреломления 3. От момента погасания столик микроскопа поворачиваем влево (либо вправо) на 45° .
Pic.92
Продолжение операций по определению величины двупреломления В момент компенсации канадский бальзам п
Продолжение операций по определению величины двупреломления В момент компенсации канадский бальзам приобретает цвета интерференции исследуемого зерна.
Pic.93
Наблюдения в сходящемся свете В сходящемся свете или методом коноскопии для минералов определяются:
Наблюдения в сходящемся свете В сходящемся свете или методом коноскопии для минералов определяются: осность (одноосный или двуосный кристалл), оптический знак, угол оптических осей, дисперсия оптических осей, а также проверяется точность ориентировки сечений минералов - параллельно и перпендикулярно к оптической оси или плоскости оптических осей. Принцип метода и получение коноскопических фигур При сходящемся свете световые волны имеют вид шаровых поверхностей, а лучи расходятся пучком из одного места. Для получения подобного света в большинстве моделей микроскопов в оптическую систему вводится двояковыпуклая линза - линза Лазо, располагающаяся над поляризатором. В некоторых случаях сходящийся свет получают выведением из системы нижнего конденсора, располагающегося ниже поляризатора. Пучок сходящегося света, падающий на исследуемый объект в шлифе, имеет форму конуса, а поэтому и метод получил название коноскопического или коноскопа.
Pic.94
Оптические фигуры, возникающие под микроскопом, соответственно называются коноскопическими, а так ка
Оптические фигуры, возникающие под микроскопом, соответственно называются коноскопическими, а так как их появление связано с явлениями интерференции световых волн, то эти фигуры еще называются и интерференционными. Оптические фигуры, возникающие под микроскопом, соответственно называются коноскопическими, а так как их появление связано с явлениями интерференции световых волн, то эти фигуры еще называются и интерференционными. Для установки сходящегося света необходимо провести следующие операции: - Найти зерно нужного сечения* минерала при объективе 2,5х или 10х (3,5х или 9х) увеличения и установить зерно на центр креста нитей окуляра. - Поставить объектив 40х или 60х. Перед фокусировкой этих объективов необходимо проверить положение шлифа. Шлиф должен лежать на столике микроскопа обязательно покровным стеклом вверх, т. к. фокусное расстояние этих объективов (40х, 60х) меньше толщины предметного стекла и при попытке сфокусировать их на минерал в шлифе, положенном покровным стеклом вниз, шлиф будет раздавлен, а объектив испорчен. - Сфокусировать объектив (40х, 60х). Фокусное расстояние этих объективов очень маленькое. Чтобы не раздавить шлиф и не испортить объектив, начинаю­щим целесообразнее вначале подводить объектив к покровному стеклу, глядя сбоку на объектив при опускании его или при подводке столика микроскопа к объективу, потом вращением микрометренного винта тонкой фокусировки поднять тубус или опустить столик микроскопа до четкой видимости зерна. ---------------------------------------------------------------------------------------------- *либо _1_, либо || оптической оси или биссектрисе
Pic.95
- Центрировать объективы 40х или 60х. - Центрировать объективы 40х или 60х. - Проверить точность уст
- Центрировать объективы 40х или 60х. - Центрировать объективы 40х или 60х. - Проверить точность установки определяемого минерала в центре поля зрения. - Включить анализатор. - Включить линзу Лазо. - Включить линзу Бертрана. - Повернуть столик микроскопа. Наблюдаем интерференционную или коноскопическую фигуру. Существует и другой метод получения коноскопической фигуры, так называемый метод Лазо. После включения линзы Лазо следует вынуть окуляр и наблюдать фигуру коноскопии. Метод Лазо более эффективен при недостаточной освещенности шлифа и с использованием "дырочной" диафрагмы. Коноскопическая фигура изотропных сред Как было сказано выше, поверхность показателей преломления изотропных сред имеет форму шара, и такой же формой обладает индикатриса этих сред, что обуславливает бесконечное множество направлений световых колебаний в таких средах В сходящемся свете при любом положении кристалла кубической сингонии или аморфного вещества всегда найдутся направления колебаний, совпадающих с плоскостями поляризации поляризатора и анализатора, т. е. в двух взаимно перпендикулярных направлениях, что ведет к появлению полос полного
Pic.96
погасания, соответствующего скрещенности николей, в форме размытого креста. Эта фигура очень похожа
погасания, соответствующего скрещенности николей, в форме размытого креста. Эта фигура очень похожа на коноскопическую фигуру одноосных минералов с низким двупреломлением, подобных апатиту. Чтобы отличить изотропное вещество от одноосных минералов в сечениях, перпендикулярных к оптической оси, достаточно в систему коноскопа ввести компенсатор. Если это изотропное вещество, то с компенсатором все поле зрения с крестообразной коноскопической фигурой окрасится в малиновый цвет- цвет интерференционной окраски компенсатора, т. к. изотропное вещество не обладает двупреломлением, а поэтому не может интерферировать с двупреломляющим компенсатором. Коноскопическая фигура одноосного кристалла с компенсатором приобретает разные цвета, симметрично расположенные по квадрантам коноскопической фигуры - креста. погасания, соответствующего скрещенности николей, в форме размытого креста. Эта фигура очень похожа на коноскопическую фигуру одноосных минералов с низким двупреломлением, подобных апатиту. Чтобы отличить изотропное вещество от одноосных минералов в сечениях, перпендикулярных к оптической оси, достаточно в систему коноскопа ввести компенсатор. Если это изотропное вещество, то с компенсатором все поле зрения с крестообразной коноскопической фигурой окрасится в малиновый цвет- цвет интерференционной окраски компенсатора, т. к. изотропное вещество не обладает двупреломлением, а поэтому не может интерферировать с двупреломляющим компенсатором. Коноскопическая фигура одноосного кристалла с компенсатором приобретает разные цвета, симметрично расположенные по квадрантам коноскопической фигуры - креста. Коноскопическая фигура одноосного минерала Для одноосных минералов характерны два сечения: 1. Разрез, параллельный оптической оси, характеризующийся максимальной интерференционной окраской. 2. Разрез, перпендикулярный к оптической оси, характеризующийся минимальной интерференционной окраской. В этом сечении минерала определяется его осность и оптический знак.
Pic.97
Сечение, перпендикулярное оптической оси. Сечение, перпендикулярное оптической оси. В сходящемся све
Сечение, перпендикулярное оптической оси. Сечение, перпендикулярное оптической оси. В сходящемся свете при объективах 40х и 60х возникает характерная коноскопическая фигура в форме темного креста, который не меняет своего положения при вращении кристалла (рис. 19 а). Если сечение через минерал проходит не точно перпендикулярно к оптической оси, а под некоторым углом, то центр креста не совпадает с центром поля зрения и описывает окружность (рис. 14 б). Рис. 19. Коноскопическая фигура одноосного минерала: а — сечение, перпендикулярное оптической оси; б - косое сечение.
Pic.98
В этом сечении колебания Ne располагаются по радиусам от центра темного креста, т. е. от точки выход
В этом сечении колебания Ne располагаются по радиусам от центра темного креста, т. е. от точки выхода оптической оси, а колебания No - перпендикулярно Ne в любой точке. В этом сечении колебания Ne располагаются по радиусам от центра темного креста, т. е. от точки выхода оптической оси, а колебания No - перпендикулярно Ne в любой точке. В точке пересечения ветвей темного креста (в точке выхода оптической оси) Ne - No=0. Чем дальше по радиусу от выхода оптической оси, тем больше величина Ne - No и тем больше R (разность хода). В результате нарастания R у минералов с большой силой двупреломления вокруг центра креста появляются концентрические цветные интерференционные (изохроматические) кольца, количество которых прямо зависит от силы двупреломления минерала и толщины кристаллической пластинки. Для определения оптического знака необходимо определить, является ли ось индикатрисы Ne больше или меньше оси No. Получив коноскопическую фигуру - темный крест, вводим компенсатор. Если во II и IV квадрантах креста появятся желтые, красные окраски, т. е. наблюдается понижение интерференционной окраски по отношению к компенсатору,
Pic.99
то Ne, соответствует наибольшей оси, и оптический знак минерала положительный (рис. 20 а). В I и III
то Ne, соответствует наибольшей оси, и оптический знак минерала положительный (рис. 20 а). В I и III квадрантах интерференционные окраски соответственно повысятся и вместо серых (без компенсатора) появятся синие (с компенсатором), т. к. в этих квадрантах совпадают одноименные (по относительным величинам) оси индикатрисы минерала и компенсатора. то Ne, соответствует наибольшей оси, и оптический знак минерала положительный (рис. 20 а). В I и III квадрантах интерференционные окраски соответственно повысятся и вместо серых (без компенсатора) появятся синие (с компенсатором), т. к. в этих квадрантах совпадают одноименные (по относительным величинам) оси индикатрисы минерала и компенсатора. Если во II и IV квадрантах креста при введении компенсатора вместо серых и белых окрасок появятся синие и зеленые окраски, т. е. интерференционная окраска повысится, это означает, что по этому направлению совпали одноименные оси минерала и компенсатора, и Ne минерала соответствует наименьшей оси, а оптический знак, следовательно, отрицательный (Ne < No) (рис. 206). В случае косого сечения определение оптического знака и осности допустимо только при условии, что центр темного креста не выходит за пределы поля зрения. Перед введением компенсатора крест нужно установить так, чтобы большая часть поля зрения была занята II-ым или IV-ым квадрантом и далее вести определение, как описано выше.
Pic.100
Исследование минералов под микроскопом, слайд 100
Pic.101
Коноскопическая фигура оптически одноосного отрицательного минерала. Сечение перпендикулярное оптиче
Коноскопическая фигура оптически одноосного отрицательного минерала. Сечение перпендикулярное оптической оси. Выход оптической оси в центре креста т. е. в центре поля зрения и при вращении столика микроскопа крест не смещается.
Pic.102
Коноскопическая фигура оптически одноосного отрицательного минерала. Сечение не перпендикулярно опти
Коноскопическая фигура оптически одноосного отрицательного минерала. Сечение не перпендикулярно оптической оси. Центр креста (выход оси) смещён относительно центра поля зрения.
Pic.103
Коноскопическая фигура оптически одноосного отрицательного минерала. Сечение не перпендикулярно опти
Коноскопическая фигура оптически одноосного отрицательного минерала. Сечение не перпендикулярно оптической оси. Центр креста (выход оси) смещён относительно центра поля зрения влево. В поле зрения открыты поля 1 и 2 квадрантов.
Pic.104
Сечение, параллельное оптической оси. Сечение, параллельное оптической оси. В кристалле, срезанном п
Сечение, параллельное оптической оси. Сечение, параллельное оптической оси. В кристалле, срезанном параллельно оптической оси, оптическая ось расположена в плоскости шлифа, и, следовательно, это сечение будет- характеризоваться максимальной интерференционной окраской, а для окрашенных минералов и максимальной резкостью плеохроизма, т. к. в этой плоскости лежат обе оси индикатрисы, отражающие максимальный и минимальный по­казатели преломления, оси Ne и No, дающие максимальное значение величины Ne - No с интерференционными окрасками, отвечающими R=d(Ne - No ). В сходящемся свете это сечение дает два гиперболовидных темных пятна, которые при вращении кристалла сходятся и расходятся подобно изогирам в сечениях, перпендикулярных тупой или острой биссектрисам при коноскопии двуосных минералов. Чем выше двупреломление минерала, тем четче гиперболовидные пятна, по форме практически не отличимые от изогир сечений, перпендикулярных к биссектрисам двуосных минералов. Рассматриваемое сечение в сходящемся свете характеризуется также наличием симметричной расцветки поля зрения, при этом вдоль оптической оси от середины к ее концам происходит понижение интерференцнонной окраски, а по перпендикулярному направлению - повышение, что связано с неодинаковым изменением разности хода по этим направлениям.
Pic.105
Рассматривая ход лучей в кристалле в поперечном разрезе пластинки в шлифе, можно видеть, что разные
Рассматривая ход лучей в кристалле в поперечном разрезе пластинки в шлифе, можно видеть, что разные лучи пучка света, проходящего через кристалл, проходят в нем разные расстояния. Центральный луч (1 на рис. 21 а) пробегает самый короткий путь, но в точке выхода луча 1 наблюдается максимальное двупреломление Ne - No и R=d (Ne - No ). По мере увеличения угла между лучом и нормалью к оптической оси увеличивается путь луча, т. е. величина d, но, т. к. в то же самое время направление луча приближается к параллельности с оптической осью, то (Ne! - No ) стремится к нулю, ибо вдоль оптической оси отсутствует двупреломление, т. е. (Ne! - No)=0. Но если Ne! - No стремится к нулю, то и разность хода R в пределе стремится к нулю. Следовательно, интерференционная окраска от луча 1 к лучу X будет понижаться. Рассматривая ход лучей в кристалле в поперечном разрезе пластинки в шлифе, можно видеть, что разные лучи пучка света, проходящего через кристалл, проходят в нем разные расстояния. Центральный луч (1 на рис. 21 а) пробегает самый короткий путь, но в точке выхода луча 1 наблюдается максимальное двупреломление Ne - No и R=d (Ne - No ). По мере увеличения угла между лучом и нормалью к оптической оси увеличивается путь луча, т. е. величина d, но, т. к. в то же самое время направление луча приближается к параллельности с оптической осью, то (Ne! - No ) стремится к нулю, ибо вдоль оптической оси отсутствует двупреломление, т. е. (Ne! - No)=0. Но если Ne! - No стремится к нулю, то и разность хода R в пределе стремится к нулю. Следовательно, интерференционная окраска от луча 1 к лучу X будет понижаться. Рассмотрим изменение интерференционной окраски по направлению No также в поперечном разрезе кристаллической пластинки (рис. 21 б). Оптическая ось располагается перпендикулярно к плоскости рисунка и направлена на нас (от нас). Для луча 1 в точке 1 R=d ,(Ne - No ), т. е. будет наблюдаться та же интеpфeренциoннaя окраска, что и в первом случае. Сечение Ne - No представляет собой круговое сечение и, следовательно, Ne - No в этом сечении - величина постоянная, а путь, проходимый лучами 1,2, 3. . . Х будет непрерывно возрастать от 1 к X, и разность хода также будет возрастать.
Pic.106
Исследование минералов под микроскопом, слайд 106
Pic.107
Коноскопическая фигура двуосного минерала Для двуосных минералов характерными являются 4 сечения: 1)
Коноскопическая фигура двуосного минерала Для двуосных минералов характерными являются 4 сечения: 1) Сечение, перпендикулярное биссектрисе острого угла. 2) Сечение, перпендикулярное биссектрисе тупого угла. 3) Сечение, перпендикулярное оптической оси, характеризующееся минимальной интерференционной окраской (черной, темно-серой), не изменяющейся при вращении столика микроскопа. 4) Сечение, параллельное плоскости оптических осей, характеризующееся максимальной интерференционной окраской. Сечение, перпендикулярное острой биссектрисе. Это сечение в сходящемся свете дает коноскопическую фигуру в виде двух изогир. которые при вращении столика микроскопа сходятся в крест(рис. 22 а) и расходятся на максимальное расстояние при повороте столика на 45° (рис. 22 6). При схождении изогир в крест узкая балка указывает след плоскости оптических осей, а широкая балка креста соответствует направлению оси Nm.
Pic.108
Исследование минералов под микроскопом, слайд 108
Pic.109
Коноскопическая фигура оптически двуосного минерала (мусковит, 2V=35-50). Сечение перпендикулярное о
Коноскопическая фигура оптически двуосного минерала (мусковит, 2V=35-50). Сечение перпендикулярное острой биссектрисе. Изогиры располагаются в центре поля зрения. Плоскость оптических осей располагается вертикально.
Pic.110
Изменение положения коноскопической фигуры при повороте столика микроскопа. При повороте столика мик
Изменение положения коноскопической фигуры при повороте столика микроскопа. При повороте столика микроскопа ещё на 45° изогиры вновь сходятся в центре поля зрения.
Pic.111
Наблюдаемая коноскопическая фигура в сечении, перпендикулярном к острой биссектрисе, возникает в рез
Наблюдаемая коноскопическая фигура в сечении, перпендикулярном к острой биссектрисе, возникает в результате интерференции световых волн при прохождении световых лучей в системе поляризатор - кристалл - анализатор . Направления колебаний электромагнитных волн для любой точки двуосного кристалла определяется правилом Френеля, по которому колебания в каждой точке направлены по биссектрисе угла, составленного прямыми, соединяющими данную точку с выходами оптических осей (рис. 23). Наблюдаемая коноскопическая фигура в сечении, перпендикулярном к острой биссектрисе, возникает в результате интерференции световых волн при прохождении световых лучей в системе поляризатор - кристалл - анализатор . Направления колебаний электромагнитных волн для любой точки двуосного кристалла определяется правилом Френеля, по которому колебания в каждой точке направлены по биссектрисе угла, составленного прямыми, соединяющими данную точку с выходами оптических осей (рис. 23).
Pic.112
На этих схемах хорошо видно, что если плоскость оптических осей совпадает с направлениями колебаний
На этих схемах хорошо видно, что если плоскость оптических осей совпадает с направлениями колебаний пропускаемых поляризатором или анализатором, то любая точка на горизонтальной линии (рис. 23 а) является вершиной равнобедренного треугольника (точки 1,2) с основанием на плоскости оптических осей. Биссектриса вершинного угла совпадает с плоскостью поляризатора, что и дает полное погасание по этому направлению. Вторая ветвь креста располагается по линии плоскости оптических осей, т. к. точки между выходами оптических осей дают развернутый угол в 180°, и все колебания перпендикулярны к этой плоскости. В точке 3 световые колебания в кристалле не совпадают с Р или А, и точка остается освещенной. При повороте кристалла крест распадается на две гиперболы, удаляющиеся друг от друга на максимальное расстояние при повороте на 45°. При дальнейшем увеличении угла поворота гиперболы вновь сходятся в крест в тот момент, когда плоскость оптических осей совпадает с плоскостью поляризатора и анализатора. Эти гиперболы получили название "изогиры". Ветвь креста, отвечающая плоскости оптических осей, более узкая, чем ветвь, соответствующая направлению оптической нормали (см. рис. 22 а), т. е. оси индикатрисы Nm. Узкая ветвь связана с большей скоростью увеличения двупреломления с удалением от плоскости оптических осей, где эффект интерференции дает Ng - Np, тогда как широкая ветвь по Nm зависит от двупреломления Nm - Np ' или Ng - Nm ' .
Pic.113
Чем больше угол оптических осей (2V), тем дальше расходятся изогиры. Если при объективах 40х или 60х
Чем больше угол оптических осей (2V), тем дальше расходятся изогиры. Если при объективах 40х или 60х изогиры при максимальном расхождении останавливаются на краях поля зрения, то это соответствует,приблизтельно,2V=500, если раcстояние между изогирами равно половине диаметра поля зрения, то это отвечает, примерно, 2V=250. На фоне перемещающихся изогир у минералов, обладающих высоким двупреломлением, появляются цветные фигуры: кольца и восьмеркообразные цветные линии, которые не меняют своей формы, хотя и вращаются вместе с вращением кристалла. Эти цветные фигуры представляют собой изолинии, соединяющие точки с одинаковым двулучепреломлением, они получили название лемнискаты (рис. 24). Чем больше угол оптических осей (2V), тем дальше расходятся изогиры. Если при объективах 40х или 60х изогиры при максимальном расхождении останавливаются на краях поля зрения, то это соответствует,приблизтельно,2V=500, если раcстояние между изогирами равно половине диаметра поля зрения, то это отвечает, примерно, 2V=250. На фоне перемещающихся изогир у минералов, обладающих высоким двупреломлением, появляются цветные фигуры: кольца и восьмеркообразные цветные линии, которые не меняют своей формы, хотя и вращаются вместе с вращением кристалла. Эти цветные фигуры представляют собой изолинии, соединяющие точки с одинаковым двулучепреломлением, они получили название лемнискаты (рис. 24). Рис. 24. Сечение индикатрисы, перпендикулярное к острой биссектрисе. Пунктиром показаны лемнискаты.
Pic.114
Лемнискаты мусковита
Лемнискаты мусковита
Pic.115
Возникновение цветных изолиний связано с ростом двупреломления по мере удаления от выходов оптически
Возникновение цветных изолиний связано с ростом двупреломления по мере удаления от выходов оптических осей. Если в коноскопической фигуре одноосных минералов это приводит к образованию только концентрических колец вокруг одной оптической оси, то в двуосных минералах встречное нарастание двупреломления ведет к переходу от концентрических колец к восьмеркообразным фигурам подобно изогипсам двувершинного холма на топографических картах. Так как при вращении кристалла расстояние между выходами оптических осей естественно не изменяется, то интерференционная фигура, отображающая распределение точек с одинаковым двупреломлением, сохраняют постоянство своей формы независимо от движения изогир. Возникновение цветных изолиний связано с ростом двупреломления по мере удаления от выходов оптических осей. Если в коноскопической фигуре одноосных минералов это приводит к образованию только концентрических колец вокруг одной оптической оси, то в двуосных минералах встречное нарастание двупреломления ведет к переходу от концентрических колец к восьмеркообразным фигурам подобно изогипсам двувершинного холма на топографических картах. Так как при вращении кристалла расстояние между выходами оптических осей естественно не изменяется, то интерференционная фигура, отображающая распределение точек с одинаковым двупреломлением, сохраняют постоянство своей формы независимо от движения изогир. Для определения оптического знака минерала нужно развести изогиры на максимальное расстояние в направлении прорези для компенсатора (СЗ-ЮВ). Если при введении компенсатора окраска между изогирами повысится, то оптический знак минерала будет положительным, т. к. в горизонтальной плоскости лежит ось Np, а острой биссектрисой, направленной нам в глаз, является ось Ng(pиc. 25 а). С вогнутой стороны изогир интерференционная окраска понизится (красная, желтая, что ниже малиновой окраски самого компенсатора), т. к. при переходе через выход оптической оси направления колебаний света по Ng и Np меняются на обратные по сравнению с их ориентировкой между изогирами (см. рис. 26).
Pic.116
Исследование минералов под микроскопом, слайд 116
Pic.117
Это естественно, т. к. между оптическими осями в сечении В-В, перпендикулярном к острой биссектрисе
Это естественно, т. к. между оптическими осями в сечении В-В, перпендикулярном к острой биссектрисе в коноскопической фигуре оптически положительного кристалла (рис. 26), нам в глаз направлена ось Ng, а ось Np является проекцией тупой биссектрисы. В этом же сечении (В-В), справа от оптической оси, в глаз наблюдателю уже направлена ось Np, а проекция острой биссектрисы Ng' принимает горизонтальное положение. Это естественно, т. к. между оптическими осями в сечении В-В, перпендикулярном к острой биссектрисе в коноскопической фигуре оптически положительного кристалла (рис. 26), нам в глаз направлена ось Ng, а ось Np является проекцией тупой биссектрисы. В этом же сечении (В-В), справа от оптической оси, в глаз наблюдателю уже направлена ось Np, а проекция острой биссектрисы Ng' принимает горизонтальное положение. На рисунке 25 б показаны ориентировка осей индикатрисы и распределение интерференционных окрасок при введенном компенсаторе в случае оптически отрицательного минерала. На разрезе, перпендикулярном острой биссектрисе, можно определять 2V и оптический знак для минералов, у которых величина 2V нe превышает 600. При больших значениях 2V уже становится почти невозможным отличить сечение, перпендикулярное острой биссектрисе, от сечения, перпендикулярного к тупой биссектрисе, если заведомо не известен оптический знак минерала.
Pic.118
Исследование минералов под микроскопом, слайд 118
Pic.119
Определение оптического знака минерала Изогиры разводятся в 3 и 4 квадранты, по направлению движения
Определение оптического знака минерала Изогиры разводятся в 3 и 4 квадранты, по направлению движения компенсатора.
Pic.120
Коноскопическая фигура в сечении, перпендикулярном тупой биссектрисе, такая же, как и для острой бис
Коноскопическая фигура в сечении, перпендикулярном тупой биссектрисе, такая же, как и для острой биссектрисы, но изогиры расходятся на большее расстояние и уходят за пределы поля зрения. Использовать это сечение для наблюдений можно только при уже известном оптическом знаке минерала. Если минерал имеет 2V больше 500 (т. е. на разрезе, перпендикулярном острой биссектрисе, при вращении столика микроскопа изогиры уходят за пределы поля зрения), то величину 2V и оптический знак нужно определять на разрезе, перпендикулярном оптической оси. Коноскопическая фигура в сечении, перпендикулярном тупой биссектрисе, такая же, как и для острой биссектрисы, но изогиры расходятся на большее расстояние и уходят за пределы поля зрения. Использовать это сечение для наблюдений можно только при уже известном оптическом знаке минерала. Если минерал имеет 2V больше 500 (т. е. на разрезе, перпендикулярном острой биссектрисе, при вращении столика микроскопа изогиры уходят за пределы поля зрения), то величину 2V и оптический знак нужно определять на разрезе, перпендикулярном оптической оси. Сечение, перпендикулярное оптической оси. Это сечение характеризуется отсутствием двупреломления. При скрещен­ных николях зерна либо черные, либо темно-серые, не изменяющие интер­ференционной окраски при вращении столика микроскопа. Если минерал окрашен, то в этом сечении он не имеет плеохроизма.
Pic.121
Разрез, перпендикулярный оптической оси, близок к случаю сечения, перпендикулярного острой биссектри
Разрез, перпендикулярный оптической оси, близок к случаю сечения, перпендикулярного острой биссектрисе, а потому расположение осей индикатрисы будет аналогичным (см. рис. 23, 26). Определение оптического знака также аналогично определению в сечении, перпендикулярном острой биссек­трисе (рис. 27). Величина угла 2V определяется по степени изогнутости изогиры: чем больше изгиб, тем меньше угол 2V (рис. 28). Для определения изогнутости изогиры ее нужно установить пeрпендикyляpнo или параллельно прорези для компенсатора. Если же изогира будет поставлена параллельно горизонтальной или вертикальной нити креста окуляра, то, независимо от величины 2V, изогира всегда будет представлена прямой балкой, по которой начинающие нередко устанавливают ошибочно угол 2V=90°. Сечение, параллельное плоскости оптических осей. Это сечение характеризуется в параллельном свете при скрещенных николях максимальной интерференционной окраской, т. к. в этой плоскости располагаются оси Ng и Np. B сходящемся свете для этого сечения характерно симметрично окрашенное поле зрения, на фоне которого при вращении столика микроскопа видны два гиперболовидных пятна (иногда довольно отчетливые гиперболы), сходящиеся в центре поля зрения и уходящие за его пределы.
Pic.122
Сечение перпендикулярное оптической оси В этом сечении наблюдается одна изогира которая при вращении
Сечение перпендикулярное оптической оси В этом сечении наблюдается одна изогира которая при вращении столика микроскопа последовательно выгибаясь поворачивается около центра поля зрения.
Pic.123
Исследование минералов под микроскопом, слайд 123
Pic.124
Исследование минералов под микроскопом, слайд 124
Pic.125
Это сечение нужно для точного определения максимального двупреломления минерала, а для окрашенных ми
Это сечение нужно для точного определения максимального двупреломления минерала, а для окрашенных минералов в этом сечении определяется плеохроизм по Ng и Np. Оно относится к одному из трех главных сечений индикатрисы двуосных минералов. Так как в этой плоскости всегда лежат оси индикатрисы Ng и Np, отражающие максимальный (Ng) и минимальный (Np) показатели преломления, то и величина двупреломления здесь будет максимальная. В сходящемся свете это сечение будет характеризоваться наличием двух гиперболовидных пятен, сходящихся и расходящихся подобно изогирам в сечении, перпендикулярном острой биссектрисе, при вращении кристалла. Кроме того, это сечение при интерференционных окрасках выше первого порядка, обладает симметрично окрашенным полем зрения в коноскопе (без компенсатора). Чем лучше проявлена симметричность окраски, тем ближе к максимальной параллельности сечение к плоскости оптических осей. Начинающим исследователям нагляднее всего это явление наблюдать в шлифах у мусковита и оливина. Если подобная картина наблюдается для найденного кристалла, то это означает, что найденное зерно обладает максимальной интерференционной окраской, а следовательно, и максимальным двупреломлением для данного минерала в данном шлифе.
Pic.126
Определение дисперсии угла оптических осей Дисперсия угла оптических осей зависит от дисперсии показ
Определение дисперсии угла оптических осей Дисперсия угла оптических осей зависит от дисперсии показателей преломления. Некоторые минералы имеют изменяющиеся показатели преломления в зависимости от длины волны монохроматического света. Если при этом изменении показателей преломления изменяется и соотношение показателя преломления Nm с показателями преломления Ng и Np то возникает дисперсия утла оптических осей: угол оптических осей (2V) для света разной длины волны будет различен. У одних минералов угол 2V для красных лучей (длинноволновая часть спектра) больше, чем для фиолетовых лучей (коротковолновая часть спектра), у других минералов - наоборот. Эта дисперсия в коноскопической фигуре проявляется в подкрашивании краев изогиры с вогнутой и выпуклой сторон в синеватые и красноватые оттенки. Дисперсия оптических осей определяется без компенсатора и никак не влияет на определение оптического знака с помощью компенсатора. Появле­ние цветных оттенков около изогиры объясняется следующим образом. В точке выхода оптической оси для красных лучей красная часть спектра белого света будет погашена, т. к. оптическая ось - это направление, по которому отсутствует двупреломление (в данном случае для красных лучей), а синяя часть спектра в этой точке будет проявлена максимально (рис. 29).
Pic.127
Исследование минералов под микроскопом, слайд 127
Pic.128
В точке выхода оптической оси для фиолетовых лучей будет погашена синяя часть спектра белого света,
В точке выхода оптической оси для фиолетовых лучей будет погашена синяя часть спектра белого света, а красная часть спектра будет проявлена максимально. В точке выхода оптической оси для фиолетовых лучей будет погашена синяя часть спектра белого света, а красная часть спектра будет проявлена максимально. Распределение цветовых оттенков, подкрашивающих изогиры, показано на рисунке 30 для случая r>v (а) и r<v (б). Между крайними точками выходов оптических осей для фиолетовых и красных лучей около одной изогиры располагается бесчисленное множество точек, отвечающих выходам оптических осей для каждой длины волны от фиолетовых до красных лучей. Появление цветных оттенков около изогир возможно только при использовании 6елого света, а при монохроматическом свете будет видна лишь черная изогира. По интенсивности цветного окрашивания изогир определяется дисперсия оптических осей: слабая -цветные каймы слабо заметны; ясная - цветные каймы видны четко; сильная - каймы четкие и широкие; очень сильная - черной изогиры не видно, наблюдается непрерывный переход от красных окрасок к синим; чрезвычайно сильная - черной изогиры нет, цвета разных длин волн резко разграничены.
Pic.129
Исследование минералов под микроскопом, слайд 129
Pic.130
В случае, когда дисперсия у одной оптической оси меньше, чем у другой, такая дисперсия называется на
В случае, когда дисперсия у одной оптической оси меньше, чем у другой, такая дисперсия называется наклонной (рис. 31). Подобная дисперсия характерна для геденбергита. В случае, когда дисперсия у одной оптической оси меньше, чем у другой, такая дисперсия называется наклонной (рис. 31). Подобная дисперсия характерна для геденбергита. У кристаллов триклинной сингонии может наблюдаться несовпадение выходов оптических осей и биссектрис по отношению к кристаллографическим направлениям, что вызывает появление асимметричной дисперсии оптических осей, а во всех сечениях кристалла угол погасания для различных цветов, т. е. различных длин волн, различен - это уже дисперсия биссектрис, которая проявляется и в минералах моноклинной сингонии. Примером проявления дисперсии биссектрис у моноклинных минералов может служить представитель щелочных амфиболов - арфедсонит. Рис. 31. Наклонная дисперсия оптических осей.


Скачать презентацию

Если вам понравился сайт и размещенные на нем материалы, пожалуйста, не забывайте поделиться этой страничкой в социальных сетях и с друзьями! Спасибо!