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技术专栏
偏光显微镜部件解析及锥光原理

偏光显微镜常用的补色器有石膏试板、云母试板和石英楔等。

石膏试板(图3.9a)是采用天然石膏或石英片(沿石膏NgNp方向或沿石英平行光轴方向的切片)镶嵌在长条板状的金属圆孔中,上下用玻璃片夹住而成。石板的快光方向一般与金属板的长边平行并注明在试板上。石膏晶体具有一定厚度,在正交偏光镜下会产生一级紫红干涉色,光通过试板后产生560nm的光程差,使晶体的干涉色升降一个级序。石膏试板主要适用于当晶体的干涉色为一级黄以下,尤其当干涉色为一级灰或一级白时,使用石膏试板最为方便,而对于一级黄以上干涉色则不灵敏。如晶体的光程差为一级灰,R=147nm,两者重叠若是同名轴平行,则总光程差R560+147=707nm,此光程差的干涉色为二级蓝;当两者重叠是异名轴平行时,则总光程差R560-147=413nm,此光程差的干涉色为一级橙黄。

云母试板(图3.9b)是沿平行解理面的方向取一定厚度的白云母片,镶嵌在长条状的金属板中,形状与石膏试板相同。它在正交镜下产生的干涉色为一级灰白色,其光程差约为黄色光波长的四分之一,即147nm。云母试板主要适用于一级、二级和三级干涉色的晶体,它对晶体干涉色的影响恰是使晶体的干涉色跳越一个色序。例如当晶体的干涉色为二级绿(800nm),插入云母试板,若同名轴平行,总光程差R=800+147=947nm,干涉色为二级橙黄;若异名轴平行,总光程差R=800-147=653nm,干涉色为二级蓝。当使用云母试板时,云母试板的光程差总是小于晶体的光程差,因此上述干涉色升高和降低是对晶体的干涉色而言。

石英楔(图3.9c)为沿石英平行光轴方向从薄至厚磨成一个楔形,镶嵌在长条形金属板中,它能产生一至四级的连续干涉色,其光程差为0-2240nm。在晶体光片上由薄至厚插入石英楔,当同名轴平行时,晶体干涉色逐渐升高;异名轴平行时,晶体干涉色逐渐降低;当插至石英楔与晶体光片光程差相等处,晶体消色而出现黑带。石英楔的使用范围适用于一切干涉色,但通常当晶体的干涉色低于三级时,使用石膏试板和云母试板比较方便。只有当晶体的干涉色较高,使用前两种补色器不起作用时,方用石英楔

 

锥光镜下鉴定晶体光学性质

利用锥光镜可以鉴定晶体的轴性、光性、切片类型和光轴角等。

在锥光镜下,除了晶体平行光轴(面)切片,一轴晶晶体和二轴晶晶体的干涉图像明显不同。对于一轴晶来说,转动物台,呈现的是黑十字或黑直臂交替出现,不出现弯曲的黑臂。而对于二轴晶来说,则呈现黑十字(或直臂)与弯臂交替出现的干涉图像,两者可以方便地加以区分。

一轴晶和二轴晶光率体均有光性正负之分。对于一轴晶晶体切片(平行光轴方向除外)来说,黑十字中心代表光轴出露点。对一轴晶正光性晶体来说,由黑十字分隔的四个象限中光率体切面的分布形式如图3.12a所示,而一轴晶负光性光率体在四个象限中光率体切面的分布则恰好相反。因此鉴定一轴晶晶体的光性可利用相应补色器,通过确定黑十字所划分的四个象限或黑直臂两侧所对应的象限中光率体的分布形式来确定。在二轴晶晶体切片中(平行光轴面切片除外),由黑十字或黑直臂位转动物台45°时,黑弯臂的顶点即光轴出露点,此时与光轴面(两光轴出露点连线)垂直方向即为Nm。此时可以利用补色器,通过鉴定两光轴出露点连线平行于NgNp来确定平行Bxa方向是哪根光率体主轴,即可确定二轴晶光率体光性。对于平行光轴(面)切片来说,一般不用来鉴定晶体轴性和光性。

在晶体光学鉴定时,往往需要利用各种已知类型的晶体切片来鉴定晶体的光学性质,因此首先确定所观察的晶体切片类型就显得相当重要。在锥光镜中一轴晶、二轴晶晶体的各种不同切片干涉图像差异较为明显,易于区分,故常用来鉴定晶体切片类型。

 

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