课程:晶体光学 学时:2学时 主讲:易伟欣 煤田地质与勘探实验中心 偏光显微镜的认识与使用 课程:晶体光学 学时:2学时 主讲:易伟欣 煤田地质与勘探实验中心

主要内容： 一.实习的目的 二.实习的要求 三.准备的工作 四.实习的步骤 1.偏光显微镜的构造 2.偏光显微镜的使用步骤 五.注意事项

一.实验目的 1.认识偏光显微镜的基本构造，了解各部件的功能； 2.初步掌握使用偏光显微镜的操作要领、基本步骤和方法。

二.实验要求 1．正确认识偏光显微镜各部件名称和功能； 2．每人至少完成一次偏光显微镜的调节、校正工作； 3．每组认真完成实验指导书上的作业，交给指导教师。

三.实验准备 1．人员组织 每两人一组，轮流操作。 2．仪器工具 每组偏光显微镜一台，薄片数块,调节螺丝两个。

四.实验步骤 目镜 1.偏光显微镜的构造 勃氏镜 物镜 标本夹 载物台 细调螺旋 反光镜 粗调螺旋

1.偏光显微镜的构造 物镜调焦螺旋 上偏光镜 镜臂 试板孔 聚光镜 调焦螺旋 下偏光镜 镜座 锁光圈手柄

物镜

旋转载物台 此载物台上标有旋转刻度，可对载物台进行精确的旋转，圆盘360度等分刻度。游标精度6，台面上还配有标本夹. 旋转载物台  此载物台上标有旋转刻度，可对载物台进行精确的旋转，圆盘360度等分刻度。游标精度6，台面上还配有标本夹.

调焦系统 系统配有粗、微动调焦旋钮，粗动调节范围45mm，微动调节范围不 小于1. 8mm，手轮转动一圈和升降值为0. 1mm，刻度值为 0 调焦系统      系统配有粗、微动调焦旋钮，粗动调节范围45mm，微动调节范围不 小于1.8mm，手轮转动一圈和升降值为0.1mm，刻度值为 0.002mm

勃氏镜 勃氏镜在高倍物镜下看锥光图时将勃氏镜加进光路， 勃氏镜连同目镜构成一个放大镜以观察镜后焦面上的锥光束干涉图，配合起偏镜、检偏镜完成锥光观察

补偿器     石膏λ，云母λ/4，石英契子   聚光镜      聚光镜为透射三片式，带有可变光栏，拉出透镜可移出光路   视场光栏     调节视场光栏手柄，可直接改变视场大小，使视场光栏比目镜视场稍大，以达到最佳观察效果   光源系统     6V/12W 钨卤素灯，带有220V/0-6V变压器，为显微镜观察提供可靠、稳定的光源，保证了视场的清晰、明亮。

2.偏光显微镜的调节与校正 在使用偏光显微镜之前，首先应将显微镜各系统调节至标准状态，否则将达不到到观察目的，而且浪费时间，影响学习和工作的效率。 (一)装卸镜头 (1)装卸目镜 将选用的目镜插入镜筒上端，并使目镜十字丝位于东西—南北方向。双目镜筒还需调节两目镜间距离，使双眼距离与双目镜筒距离一致。 (2)装卸物镜 装卸物镜时需将镜简提升到一定高度，以免安装时碰坏镜头

装好目镜及中倍物镜后，推出上偏光镜和勃氏镜，打开锁光圈，转动反光镜全视域最明亮为止。 (三)调节焦距(准焦) (二)调节照明(对光) 装好目镜及中倍物镜后，推出上偏光镜和勃氏镜，打开锁光圈，转动反光镜全视域最明亮为止。 (三)调节焦距(准焦) 调节焦距是为了使薄片中的物像清晰可见。准焦的步骤如下: (1)将欲测矿片置于物台中央，用薄片夹夹好。注意薄片的盖玻片必须朝上，否则移动薄片时会损伤盖玻片，且使用高倍物镜时不能准焦。

(2)从镜简侧面观察(视线基本与物镜同一高度)，转动粗动螺旋，使镜筒下降或使物台上升，至物镜与物台上的薄片比较靠近为止，高倍物镜要下降至几乎与薄片接触为止。 (3)从目镜中观察，转动粗动螺旋，使镜筒缓缓上升或使物台缓缓下降，至视域内物像基本清楚，再转动微动螺旋，至视域内物像完全清晰为止。 注意事项:在调节焦距时，绝不能眼睛看着镜筒内下降镜简或上升物台，因为这样很容易使物镜与薄片相碰，不仅易压碎薄片，而且易损坏物镜。使用高倍物镜时，尤应注意，因为高倍物镜的工作距离很短，准焦后物镜与薄片平面几乎接触。

(1)准焦后，在薄片中选一质点a,移动薄片，使质点a位于视域中心(即目镜十字丝交点处) (图A) （四） 校正中心 校正中心的步骤如下: (1)准焦后，在薄片中选一质点a,移动薄片，使质点a位于视域中心(即目镜十字丝交点处) (图A) (2)固定薄片，旋转物台，若镜筒中轴、物镜中轴与物台旋转轴不重合，则质点a围绕某中心作圆周运动(图B)，其圆心O点为物台旋转轴出露点。

(3)旋转物台180O，使质点a由十字丝交点转至a’处(图C)。 (4)同时调整物镜上的两个中心校正螺丝，使质点由a’处移至aa’线段的中点(即偏心圆的圆心O点)处(图D)。 (5)移动薄片，使质点a移至十字丝交点(图E)。旋转物台检查，如果质点a不动(图F)，则中心已校好，若仍有偏心，则重复上述步骤，直至完全校正好为止。

(五)测量视域直径 (1)测量中倍或低倍物镜的视域直径，可以用带有刻度的透明尺直接测量。测量时，将透明尺置于物台中部，与十字丝纵丝或横丝平行，准焦后，观察视域直径的长度，记录该值以备后查。 (2)测量高倍物镜的视域直径；可以使用物台微尺。

(六)校正偏光镜 在偏光显微镑光学系统中，上、下偏光振动方向应互相垂直，并分别平行南北、东西方向且与目镜十字丝平行。其校正方法如下: (1)确定及校正下偏光振动方向 使用中倍物镜准焦后，在矿片中找一个具极完全解理纹的黑云母切面置于视域中心。转动物台，使黑云母的颜色变得最深。此时，黑云母解理纹方向代表下偏光振动方向(因为光波沿黑云母解理纹方向振动时，吸收最强，颜色最深)。

如果黑云母解理纹方向与十字丝横丝方向(东西方向)平行，则上偏光振动方向正确，不需校正。如果不平行，则旋转载物台，使黑云母解理纹方向与目镜十字丝的横丝方向平行(如下图)，旋转下偏光镜，至黑云母的颜色变得最深为止，此时下偏光振动方向位于东西方向。

(2)检查上、下偏光振动方向是否垂直 使用中倍物镜，去掉薄片，调节照明使视域最亮，推入上偏光镜，如果视域完全黑暗，证明上、下偏光振动方向垂直。若视域不完全黑暗，说明上、下偏光振动方向不正交。如果下偏光振动方向已经校正，则需要校正上偏光振动方向，转动上偏光镜至视域完全黑暗为止。如果显微镜上偏光镜不能转动，则需作专门修理。

五 注意事项 (1)搬动和放置显微镜时，必须轻拿轻放，严防震动以免损坏光学系统。搬动显微镜时，必须—手持镜臂，一手托镜座，切勿提住微动螺旋以上的部分。 (2)使用前应注意检查、校正。 (3)镜头必须保持清洁，如有灰尘，需用橡皮球先把灰尘吹去，再用专用的镜头纸擦拭，不能用手或其他物品擦拭，以防损坏镜头。 (4)镜头及其他附件不用时须放回原附件盒中，并放在固定位置，严防坠地损坏。附件用毕应随即放在附件盒中，以防丢失和污损。

(5)不得随便自行拆卸显微镜，或将附件与其他显微统调换使用。尚未学习的部分，不能擅自乱动。 (6)安放薄片时，盖玻片必须向上，并用薄片夹夹紧。下降镜头时,勿使镜头与薄片相触，以免损伤镜头和薄片。 (7)勿使显微镜在阳光下暴晒，以免偏光镜及试板等光学部件脱胶。 (8)使用上偏光镜及勃氏镜时，应轻拉轻送，切勿猛力推送，以免震坏。 (9)仪器调节失灵时，应报告管理人员，切勿强力扭动或擅自作其他处理。 (10)显微镜用华，应将物镜、目镜放回附件盒中，把显微镜用防尘罩罩好或放回木箱中。 (11)仪器用毕，应进行登记。

参考教材与资料： 1.李德惠主编，晶体光学，地质出版社 2.曾广策等，透明造岩矿物与宝石晶体光学，中国地大出版社

单偏光镜下颜色和多色性的观察，解理及解理夹角的测量 课程:晶体光学 学时:2学时 主讲:易伟欣 资源环境学院实验教学中心

一 预习内容 矿物颜色和多色性的原理 解理夹角的测量方法。

二 目的要求 1、观察颜色和多色性 2、熟悉解理等级，学会解理夹角的测量方法。

三 实验内容 1、确定下偏光镜的振动方向 2、颜色、多色性及吸收性的观察 3、解理的观察及解理夹角的测量

确定下偏光镜的振动方向操作步骤 装置：仅使用下偏光镜（起偏镜） 光学特点： 由灯光源射来的自然光波，通过下偏光镜之后，变成振动方向平行于下偏光镜振动方向PP的偏光。

颜色、多色性及吸收性的观察操作步骤 以黑电气石为例： 平行Z轴的切面； 在单偏光镜下，当矿片上光率体椭圆半径的短半径Ne（即Z轴方向）平行于下偏光镜振动方向PP时，由下偏光镜透出的振动方向平行PP的偏光，进入矿片后沿Ne方向振动（No方向的振幅为零），矿片呈现浅紫色。

转动载物台90◦，使矿片上光率体椭圆半径的长半径No平行于下偏光镜振动方向PP，由下偏光镜透出的振动方向平行PP的偏光，进入矿片后沿No方向振动（Ne方向的振幅为零），矿片呈现深蓝色。

解理的观察:辉石的两组解理

解理等级 1.极完全解理：解理缝细、密、长，且往往贯通整个晶体（如云母，A） 2.完全解理：解理缝之间的间距较宽，一般不完全连续（如角闪石和辉石，B） 3.不完全解理：解理缝断断续续，有时仅见解理缝痕迹（如橄榄石，C）

解理夹角的测量的操作步骤 1）选择符合要求的切面（两组解理缝最细最清楚，当解理缝平行目镜十字丝纵丝时，微微升降物台，改变焦点平面，解理缝不左右移动 ），置视域中心。 2）转动载物台，使一组解理缝平行目镜十字丝纵丝，在载物台刻度盘上读数为a。 3）转动载物台，使另一组解理缝平行目镜十字丝纵丝，载物台上读数为b。 两次读数a与b之差，即为所测的解理缝夹角。

矿物解理夹角的测定

四 作业 1、黑云母、电气石、普通角闪石各有几个主色？从实习中总结出各矿物的颜色及颜色浓度。 四 作业 1、黑云母、电气石、普通角闪石各有几个主色？从实习中总结出各矿物的颜色及颜色浓度。 2、写出云母、角闪石、斜长石、磷灰石解理完善程度、组数。 3、根据实测写出角闪石、透辉石的解理夹角。

五 思考题 1、角闪石具两组完全解理，为什么在岩石切片中有时见一组解理？有时见两组解理？有时却不见解理？ 五 思考题 1、角闪石具两组完全解理，为什么在岩石切片中有时见一组解理？有时见两组解理？有时却不见解理？ 2、测量解理夹角时，为什么要选用定向切面？这种切面有何特征？在镜下如何找寻？