《晶体光学与光性矿物学》教程讲义教案2偏光显微镜.docx

图2-1反光镜和光源老式显微镜多装 有一个一面为平面，一面为凹面的双面 镜，作为反光镜可以自动转动，以反 射不同角度的光线但现代用的新型显 微镜都自代光源照明，光的强度可以自 动调节卜-偏光镜(polarizer)又称起偏 器，多用偏光片制成，安装在光源之上 来白光源的白然光经过下偏光镜后，被 过滤为在固定方向上振动的偏光，其振 动方向以PP表示下偏光镜可以转动 锁光圈(光阑)在下偏光镜之上, 可以自由开合，用以控制光的透过量聚光镜(Condenser) 位于物台 之卜，由一组透镜组成，可以把来自下 偏光镜的平行光聚敛成锥形光上有手 柄，不用时可以推向旁侧有的聚光镜第二章偏光显微镜偏光显微镜是研究矿物晶体光学性质的重要仪器，它比一般的显微镜复杂，最主要的不 同点是装有下、上两个偏光镜偏光显微镜种类很多，上世纪上、中叶以西德莱兹型和东德 蔡斯型使用较普遍我国上海光学仪器厂过去生产的XPG型偏光显微镜属蔡斯型，南京光 学仪器厂生产的XPG-01型偏光显微镜属莱兹CM型目前使用较为普遍的有口本 OLYMPUS厂出产的BHSP型偏光显微镜和西德OPTON厂的Slandard 18 POL偏光显微镜 等。

一、偏光显微镜的构造无论何种类型的偏光显微镜，其基木构造都类似(图2—1)包括以下部分： 镜座 它支撑显微镜的全部重量，其外形有马蹄形、圆形和方形等镜臂其下端与镜座相连，有些老式显微镜的镜壁可以适当倾斜，以便于观察但目前 生产的大多数显微镜筒已改为倾斜状态，观察时勿需扳动镜壁，故镜壁多数固定在底座上1520伯光显您镜基木梅示做图上刻有数值孔径(N.A.)载物台(Stage) 是 个边缘带360刻度的圆盘，可以自由转动物台上有固定螺给 必要时可将物台固定物台中心为一个圆孔，为光的通路，盘上有薄片夹持器，用以固定薄 片现代常用显微镜的物台可以通过螺旋升降，以调整焦距镜筒 为一长形金属圆筒，或呈肘状弯曲，安装在镜臂上有的镜筒可以通过螺旋上升 或下降，用以调节焦距镜筒上端安装目镜，下端安装物镜，中间有试板孔、上偏光镜和勃 氏镜物镜是光学显微镜最重要的光学部件之一，由若干组透镜组成通常每台显微镜有四、 五个倍率不同的物镜，如常川的OLYMPUS显微镜配有4X、10X、20X、40X及100X等 物镜每个物镜都有不同的数值孔径（N.A.）,放大倍数越大的物镜数值孔径也越大目镜 由一组安装在金属筒中的透镜组成，放大倍数有5X、10X等。

目镜中安装有十 字丝，有的镜头有目镜微尺上偏光镜（Analyser）其构造与性能与下偏光镜相同，镶嵌在一个金属框中，可以通 过-个手柄自由推进拉出，上偏光的振动方向（以AA表示）与下偏光振动方向垂直勃氏镜 位于目镜与上偏光镜之间，由一个小凸透镜构成，主要配合目镜起放大作用 有的勃氏镜装有锁光圈偏光显微镜与一般显微镜的不同之处在于它有两个偏光镜和锥光镜，这三件装置与其他 光学装置的不同组合构成不同的偏光系统如单偏光系统、正交偏光系统和锥光系统二、偏光显微镜的保养三、偏光显微镜的调节与校正1、调节照明（对光）一定要轻轻推出勃氏镜和上偏光镜，打开锁光圈，使偏光显微镜 光路畅通2、调节焦距（准焦）在对好光以后，将要观察的薄片置于载物台上，注意必须使薄片 的盖玻璃片朝上先从侧面目视镜筒，转动粗动焦螺旋，将物镜镜头下降至较低位置或物台 提到较高位置（大约距离薄片表面5mm左右）然后闭上左眼，用右眼目视镜筒内，再慢慢转 动粗动调焦螺旋使物台缓缓卜降，直至视域内物象清晰为止后，两眼同时观察，并首先调解 两个目镜间距，使其与观察者的瞳孔间距适合，再调解左侧目镜上的螺旋，直至视域内物象 完全清晰为止要特别注意，在调节焦距时， 绝不能目视镜筒内而上升，因为这 样操作很容易使物镜镜头和薄片直 接相碰，而造成压碎薄片和损坏物 镜镜头的大事故（图2-2）o3、校正中心在偏光显微镜的光学系统中， 载物台旋转轴、物镜中轴和镜筒中 轴（目镜中轴）必须在一条直线上。

此时旋转物台，视域中心（十字丝 交点）的物象不动，其余物象则绕 视域中心做圆周运动（图2-3）o这 样就不会把视域中的物象转出视域 以外如果他它们不在—•条直线上, 当旋转物台时，视域中心的物象将用26物漆中仙与物台旋转轴I严格在一条 直线上，旋转物台，祝城内成点移动情况用26物漆中仙与物台旋转轴I严格在一条 直线上，旋转物台，祝城内成点移动情况图2—3离开原来的位.置，连同其他部分的物象绕另一个中 心旋转（图2-4）,这样可能把视域中的物象转出 视域外，妨碍观察因此必须进行中心校正IU 3-11 ,偏心'的物愤8为物筏中勃,皿为物段约轴.图左上明它并不吻合.图右表明视域听威情况，上为为心不大，下为质心谀大（注意右上物金谶转中心a在世城内，无右下的，在U1域外右下方.（据出项1961及北京大学讲叉,1976）图2-4首先必须检查一下物镜镜头安装位置是否正确，如果物镜安装位置不正确，将会造成中 心偏离程度很大，而且根本不可能校正好中心在物镜安装在正确位置以后，慢慢旋转物台， 检查物镜中心是否不正，若发现镜中心不正，当仔细判断偏离的方向和距离，然后轻轻扭动 物镜镜头上的校正螺旋，逐步校正好物镜中心。

必须了解，校正中心的目的是为了使物台旋 转轴同物镜中轴重合要想取得最好的观察效果，就要进行中心校正中心校正必须细心体 会、认真操作、切实掌握在工作开始之前就要做好锥光系统必用的高倍物镜，其中心校 正的要求较高、难度也较大，因此初学者务需勤加练习，不应掉以轻心（见图2 — 5）4、确定下偏光镜的振动方向PPo用手轻轻移动薄片，找到一个长条形的具有极完全解理的黑云母颗粒切面，置于视域中 心慢慢转动载物台，就能看到黑云母随着载物台转动其颜色的深浅不断变化当黑云母颜色最深时，它的理解缝方向就是下偏光镜的振动方向PP移动薄片固定薄片蚱H物台转动校正螺丝转物6检查图3-12中心校正步骤示恋图（拗北京大学1978淋又〉图2 — 5要注意，当偏光显微镜的下偏光镜和目镜卜字丝都处于正确位置时，下偏光镜的振动方 向必定与十字丝之一（横丝或纵丝）平行，即此时黑云母颜色最深时期解理缝方向必定平行十 字丝之一（横丝或纵丝）如果发现黑云母颜色最深时，其解理缝方向与十字丝不平行则应 检查下偏光镜位置或目镜十字丝方位是否正确用电气石也可以进行类似的验定（图2—6）图3-13下偏光报动方向（图中应为南北）的检佥与校正Aii- 云母.粉性犯乎行纵外，明（1不rq深，说明下弱光圾动方向不马?丝一泣。

人右_日光镣至黑云畔h值是深为止，比村纵：下梁光（pp＞色板mmB左一电*G77UHtt. ■色不悬jft浚.说明下偏光'动方向不与纵丝二致$8右_转动下佩光侬至电.6日N蛟没为止，比的敏泾方向以下婶光振动方同（弓:F1北京大学1976讲义〉图2—65、视域直径的测量：不同倍数的目镜和不同倍数的物镜组合在一起，视域的直径大小 也不同精确的测量需用物台小微尺或目镜微尺来度量粗略的测量，就用粘有透明方格纸 的载玻片或透明的有机玻璃格尺，把它放在物台上，用此来估计视域的直径大小把目镜的 倍数，物镜的倍数和相应视域直径大小（用颇表示）分别写高在报告上，（不要用高倍物镜） 以备以后实验之用四、岩石薄片的磨制法简介偏光显微镜卜研究岩石和矿物，须要磨制成薄片进行观察普通岩石薄片由载玻片（其 大小通常为25X 50mm,厚约1mm）、矿片（标准厚度为0. 03mm）和盖玻璃（大小为20X20mm, 厚约为0.1—0.2mm）组成，其间由薄层加拿大树胶粘结如图2—7磨制方法如下：1、用切片机在岩石标本上切下一小块岩块，通常为20X30X2（1^大小2、依次用180#, 500#和1200#把小岩块-而磨平，用加拿大树胶把这一平而粘在载 玻片上，要尽量把岩块和载玻片间的气泡挤出压平。

3、依次用上述三种金刚砂磨另一面，磨到厚约0.03亳米为止4、用加拿大树胶把盖玻璃粘在矿片的表面用于电子探针分析的薄片，需要特殊抛光，不加改玻片疏松的岩石标本，在磨制薄片时，须先浸在树胶中煮过，加以粘结，然后切制成薄片图3-14告石薄片的结构示意图2—7。