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

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1 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

2 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

3 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。

4 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。

5 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。

6 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

7 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

8 物镜

9 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.

10 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

11 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

12 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。

13 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

14 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。

15 (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。

16 (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。

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18 (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。

19 (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。

20 (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)。

21 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。

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23 (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。

24 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。

25 (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。

26 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

27 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

28 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。

29 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。

30 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

31 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。

32 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。

33 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。

34 解理的观察:辉石的两组解理

35 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）

36 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。

37 矿物解理夹角的测定

38 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。

39 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？