第二章 偏光顯微鏡

第二章偏光顯微鏡第1頁(yè)，課件共15頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月偏光顯微鏡是研究晶體薄片光學(xué)性質(zhì)的重要儀器。比普通生物顯微鏡復(fù)雜。最主要的區(qū)別是裝有兩個(gè)偏光鏡（圖21）。其中一個(gè)偏光鏡在載物臺(tái)之下，稱下偏光鏡（起偏鏡）；另一個(gè)在物鏡之上的鏡筒中，稱上偏光鏡（分析鏡）。二者透過(guò)偏光的振動(dòng)面通常是互相垂直的。第2頁(yè)，課件共15頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Nikon-YS2型顯微鏡的結(jié)構(gòu)偏光顯微鏡的構(gòu)造第3頁(yè)，課件共15頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第4頁(yè)，課件共15頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月物鏡：一般4~5個(gè)，×5、×10、×20、×40和×63物鏡的光孔角（鏡口角或開(kāi)角）是指通過(guò)物鏡前透鏡最邊緣光線與前焦點(diǎn)間所構(gòu)成的角度（如圖25中的2θ）。物鏡的數(shù)值孔徑（鏡口率、計(jì)量光孔、開(kāi)口率）等于sinθ（當(dāng)物鏡與物體之間為空氣時(shí)），或等于nsinθ（當(dāng)物鏡與物體之間為折射率等于n的浸油時(shí)）。數(shù)值孔徑縮寫為N.A.或A.。從設(shè)計(jì)上看，通常是放大倍率愈高，其數(shù)值孔徑愈大。放大倍率相同的物鏡，其數(shù)值孔徑愈大性能愈好。第5頁(yè)，課件共15頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月目鏡：×10兩個(gè)。其中有一個(gè)目鏡內(nèi)置十字絲和微尺。使用之前應(yīng)該將十字絲和微尺調(diào)整清楚。目鏡筒上有調(diào)焦螺絲。第6頁(yè)，課件共15頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、裝卸鏡頭1、裝目鏡將選用的目鏡插入鏡筒，并使其十字絲位于東西、南北方向。2、裝卸物鏡因顯微鏡類型不同，物鏡的裝卸有下列幾種情況：彈簧夾型、轉(zhuǎn)盤型、螺絲扣型。二、調(diào)節(jié)照明§2偏光顯微鏡的調(diào)節(jié)與校正第7頁(yè)，課件共15頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、調(diào)節(jié)焦距（準(zhǔn)焦）1、薄片置于物臺(tái)之上，且使蓋玻片一面朝上。2、調(diào)焦，從側(cè)面看鏡筒，轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)旋鈕，將鏡頭降至最低位置，若使用高倍鏡頭，需將鏡頭降至幾乎于薄片接觸為止，然后從鏡中觀測(cè)，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)粗旋鈕緩緩提升鏡頭至視域內(nèi)物像基本清楚，在轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)旋鈕，直至視域內(nèi)物像其清晰為止。調(diào)焦時(shí)，絕不能眼晴看著鏡筒內(nèi)二下降鏡筒，這樣容易壓壞薄片。特別是中高倍鏡的調(diào)焦要小心物鏡壓碎薄片。第8頁(yè)，課件共15頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、校正中心載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸、物鏡中軸和目鏡中軸應(yīng)嚴(yán)格在一條直線上，或三者的投影應(yīng)該重疊在一個(gè)點(diǎn)上（圖27）。否則，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)時(shí)，視域中心的物像將會(huì)離開(kāi)原先的位置，甚至轉(zhuǎn)出視域之外，妨礙觀察，而且將影響某些光學(xué)參數(shù)的測(cè)定（圖28）。特別是使用高倍鏡時(shí)，則根本無(wú)法觀察。因此必須進(jìn)行中心校正。第9頁(yè)，課件共15頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月中心校正方法及步驟：（1）將物鏡安裝好準(zhǔn)焦后，在薄片中選中一個(gè)質(zhì)點(diǎn)a，移動(dòng)薄片，使質(zhì)點(diǎn)a位于視域中心的十字絲交點(diǎn)（圖29A）。（2）將薄片固定。旋轉(zhuǎn)物臺(tái)，若中心不正，則質(zhì)點(diǎn)a必然圍繞另一中心作圓周運(yùn)動(dòng)。其圓心O點(diǎn)即為載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸（中心）的出露點(diǎn)（圖29B）。（3）旋轉(zhuǎn)物臺(tái)180°，使質(zhì)點(diǎn)a由十字絲交點(diǎn)移至a’處（圖29C）。（4）扭動(dòng)物鏡上的校正螺絲，使質(zhì)點(diǎn)a由a’處移至偏心圓的圓心O點(diǎn)（圖29D）。（5）移動(dòng)薄片，使質(zhì)點(diǎn)a由O點(diǎn)移至十字絲交點(diǎn)（圖29E）。旋轉(zhuǎn)物臺(tái)，若質(zhì)點(diǎn)a原位不動(dòng)，則說(shuō)明中心已經(jīng)校正好了（圖29F）。若質(zhì)點(diǎn)a仍繞十字絲交點(diǎn)，作偏心圓移動(dòng)，則中心沒(méi)有完全校正好。必須按上述方法重復(fù)校正，直至完全校正好為止。第10頁(yè)，課件共15頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（6）若中心偏離很大，旋轉(zhuǎn)物臺(tái)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a由十字絲交點(diǎn)移至視域之外時(shí)（圖28B及圖30）。根據(jù)質(zhì)點(diǎn)移動(dòng)情況，估計(jì)偏心圓圓心O點(diǎn)在視域外的位置及偏心圓半徑長(zhǎng)短。然后將質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)回十字絲交點(diǎn)。扭動(dòng)物鏡上的校正螺絲，使質(zhì)點(diǎn)由十字絲交點(diǎn)，向偏心圓圓心O點(diǎn)相反方向移動(dòng)大約相當(dāng)于偏心圓半徑的距離（圖30）。再移動(dòng)薄片，使質(zhì)點(diǎn)回到十字絲交點(diǎn)處。轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，質(zhì)點(diǎn)有可能在視域內(nèi)移動(dòng)。此時(shí)可按上述中心偏離較小的方法校正。如果中心仍偏離較大，質(zhì)點(diǎn)移出視域之外。按偏心大的方法再進(jìn)行校正。第11頁(yè)，課件共15頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五、視域直徑的測(cè)定視域直徑測(cè)量方法及步驟：（1）、測(cè)量中倍或低倍物鏡的視域直徑，可以直接用帶刻度的三角板或透明尺測(cè)定。測(cè)定時(shí)，將它們放置在載物臺(tái)上，準(zhǔn)焦后，觀察視域直徑的長(zhǎng)度值，記錄其數(shù)值備以后查用。（2）、測(cè)量高倍物鏡的視域直徑，可用物臺(tái)微尺測(cè)量。物臺(tái)微尺位于載薄片中心，為一涂有水銀的圓形玻璃片。物臺(tái)微尺總長(zhǎng)度1mm，劃分為100等分小格，每小格等于0.01mm。測(cè)量時(shí)，將物臺(tái)微尺置于載物臺(tái)上，準(zhǔn)焦后，觀察視域直徑相當(dāng)于物臺(tái)微尺的多少刻度（小格）。若為20格，則視域直徑等于0.01mm×20=0.2mm。（3）分別用不同倍數(shù)物鏡觀察三角板或物臺(tái)微尺，并將目鏡微尺（通常裝置在右側(cè)目鏡中）與三角板或物臺(tái)微尺上的整數(shù)刻度對(duì)齊、重合，讀數(shù)并計(jì)算出目鏡微尺每小格所代表得實(shí)際尺寸。如，目鏡微尺10個(gè)小格正好與物臺(tái)微尺上40個(gè)小格重合,則0.01mm×40/10=0.04mm，即目鏡每小格相當(dāng)于實(shí)際大小0.04mm。（4）將測(cè)量結(jié)果列表。第12頁(yè)，課件共15頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月六、目鏡十字絲的檢查測(cè)定目鏡十字絲是否正交在測(cè)定礦物的光學(xué)性質(zhì)時(shí)，十分重要。檢查時(shí)，現(xiàn)將具有直邊的礦物顆粒置于視域中心，并使礦物的直邊與目鏡十字絲橫絲平行，記錄載物臺(tái)讀數(shù)，轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)90°，觀察礦物直邊與是否與目鏡十字絲縱絲平行（圖31）。如果平行，說(shuō)明目鏡十字絲是正交的；否則，說(shuō)明目鏡十字絲不正交，需做專門修理。第13頁(yè)，課件共15頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月七、偏光鏡的校正偏光顯微鏡的上、下偏光一定要正交，而且是東西、南北方向，并與目鏡十字絲平行。其校正方法如下：（1）確定下偏光的振動(dòng)方向在薄片找一個(gè)黑云母置于視域中心，轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)，使黑云母顏色變得最深為止。此時(shí)，黑云母解理縫方向即代表下偏光振動(dòng)方向。如果黑云母解理縫與目鏡十字絲之一平行，則下偏光正確；如果不平行，則使之平行（圖32）。然后旋轉(zhuǎn)下偏光鏡至黑云母顏色最深。（2）檢查上下偏光是否正交物臺(tái)不放薄片，推入上偏光鏡，如果視域全黑，說(shuō)明上下偏光正交。若不全黑，說(shuō)明上、下偏光不正交。需要調(diào)整下偏光鏡。（3）檢查目鏡十字絲與上下偏光鏡振動(dòng)方向一致轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)使黑云母解理縫和十字絲之一平行；推入上偏光，如果視域黑暗，說(shuō)明十字絲和上下偏光鏡振動(dòng)方向一致，如果不全黑，轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)，是黑云母變暗。推出上偏光鏡，轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡使十字絲之一和黑云母解理縫平行，即可。第14頁(yè)，課件共15頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月