第二章偏光显微镜

第二章偏光显微镜偏光显微镜是研究晶体薄片光学性质的重要仪器。比普通生物显微镜复杂。最主要的区别是装有两个偏光镜（图21）。其中一个偏光镜在载物台之下，称下偏光镜（起偏镜）；另一个在物镜之上的镜筒中，称上偏光镜（分析镜）。二者透过偏光的振动面通常是互相垂直的。Nikon-YS2型显微镜的结构偏光显微镜的构造物镜：一般4~5个，×5、×10、×20、×40和×63物镜的光孔角（镜口角或开角）是指通过物镜前透镜最边缘光线与前焦点间所构成的角度（如图25中的2θ）。物镜的数值孔径（镜口率、计量光孔、开口率）等于sinθ（当物镜与物体之间为空气时），或等于nsinθ（当物镜与物体之间为折射率等于n的浸油时）。数值孔径缩写为N.A.或A.。从设计上看，通常是放大倍率愈高，其数值孔径愈大。放大倍率相同的物镜，其数值孔径愈大性能愈好。目镜：×10两个。其中有一个目镜内置十字丝和微尺。使用之前应该将十字丝和微尺调整清楚。目镜筒上有调焦螺丝。一、装卸镜头1、装目镜将选用的目镜插入镜筒，并使其十字丝位于东西、南北方向。2、装卸物镜因显微镜类型不同，物镜的装卸有下列几种情况：弹簧夹型、转盘型、螺丝扣型。二、调节照明§2偏光显微镜的调节与校正三、调节焦距（准焦）1、薄片置于物台之上，且使盖玻片一面朝上。2、调焦，从侧面看镜筒，转动粗调旋钮，将镜头降至最低位置，若使用高倍镜头，需将镜头降至几乎于薄片接触为止，然后从镜中观测，同时转动粗旋钮缓缓提升镜头至视域内物像基本清楚，在转动微调旋钮，直至视域内物像其清晰为止。调焦时，绝不能眼晴看着镜筒内二下降镜筒，这样容易压坏薄片。特别是中高倍镜的调焦要小心物镜压碎薄片。四、校正中心载物台旋转轴、物镜中轴和目镜中轴应严格在一条直线上，或三者的投影应该重叠在一个点上（图27）。否则，当转动物台时，视域中心的物像将会离开原先的位置，甚至转出视域之外，妨碍观察，而且将影响某些光学参数的测定（图28）。特别是使用高倍镜时，则根本无法观察。因此必须进行中心校正。中心校正方法及步骤：（1）将物镜安装好准焦后，在薄片中选中一个质点a，移动薄片，使质点a位于视域中心的十字丝交点（图29A）。（2）将薄片固定。旋转物台，若中心不正，则质点a必然围绕另一中心作圆周运动。其圆心O点即为载物台旋转轴（中心）的出露点（图29B）。（3）旋转物台180°，使质点a由十字丝交点移至a’处（图29C）。（4）扭动物镜上的校正螺丝，使质点a由a’处移至偏心圆的圆心O点（图29D）。（5）移动薄片，使质点a由O点移至十字丝交点（图29E）。旋转物台，若质点a原位不动，则说明中心已经校正好了（图29F）。若质点a仍绕十字丝交点，作偏心圆移动，则中心没有完全校正好。必须按上述方法重复校正，直至完全校正好为止。（6）若中心偏离很大，旋转物台时，质点a由十字丝交点移至视域之外时（图28B及图30）。根据质点移动情况，估计偏心圆圆心O点在视域外的位置及偏心圆半径长短。然后将质点转回十字丝交点。扭动物镜上的校正螺丝，使质点由十字丝交点，向偏心圆圆心O点相反方向移动大约相当于偏心圆半径的距离（图30）。再移动薄片，使质点回到十字丝交点处。转动载物台，质点有可能在视域内移动。此时可按上述中心偏离较小的方法校正。如果中心仍偏离较大，质点移出视域之外。按偏心大的方法再进行校正。五、视域直径的测定视域直径测量方法及步骤：（1）、测量中倍或低倍物镜的视域直径，可以直接用带刻度的三角板或透明尺测定。测定时，将它们放置在载物台上，准焦后，观察视域直径的长度值，记录其数值备以后查用。（2）、测量高倍物镜的视域直径，可用物台微尺测量。物台微尺位于载薄片中心，为一涂有水银的圆形玻璃片。物台微尺总长度1mm，划分为100等分小格，每小格等于0.01mm。测量时，将物台微尺置于载物台上，准焦后，观察视域直径相当于物台微尺的多少刻度（小格）。若为20格，则视域直径等于0.01mm×20=0.2mm。（3）分别用不同倍数物镜观察三角板或物台微尺，并将目镜微尺（通常装置在右侧目镜中）与三角板或物台微尺上的整数刻度对齐、重合，读数并计算出目镜微尺每小格所代表得实际尺寸。如，目镜微尺10个小格正好与物台微尺上40个小格重合,则0.01mm×40/10=0.04mm，即目镜每小格相当于实际大小0.04mm。（4）将测量结果列表。六、目镜十字丝的检查测定目镜十字丝是否正交在测定矿物的光学性质时，十分重要。检查时，现将具有直边的矿物颗粒置于视域中心，并使矿物的直边与目镜十字丝横丝平行，记录载物台读数，转动物台90°，观察矿物直边与是否与目镜十字丝纵丝平行（图31）。如果平行，说明目镜十字丝是正交的；否则，说明目镜十字丝不正交，需做专门修理。七、偏光镜的校正偏光显微镜的上、下偏光一定要正交，而且是东西、南北方向，并与目镜十字丝平行。其校正方法如下：（1）确定下偏光的振动方向在薄片找一个黑云母置于视域中心，转动物台，使黑云母颜色变得最深为止。此时，黑云母解理缝方向即代表下偏光振动方向。如果黑云母解理缝与目镜十字丝之一平行，则下偏光正确；如果不平行，则使之平行（图32）。然后旋转下偏光镜至黑云母颜色最深。（2）检查上下偏光是否正交物台不放薄片，推入上偏光镜，如果视域全黑，说明上下偏光正交。若不全黑，说明上、下偏光不正交。需要调整下偏光镜。（3）检查目镜十字丝与上下偏光镜振动方向一致转动物台使黑云母解理缝和十字丝之一平行；推入上偏光，如果视域黑暗，说明十字丝和上下偏光镜振动方向一致，如果不全黑，转动物台，是黑云母变暗。推出上偏光镜，转动目镜使十字丝之一和黑云母解理缝平