실험 1: 편광 현미경 및 현미경 관찰

첫째, 목적 요구 사항

(1) 편광현미경의 구조, 장치, 디버깅 및 사용 방법을 이해합니다.

(2) 편광현미경으로 암석 슬라이버를 관찰하는 주요 내용을 이해한다.

둘째, 실험 내용

(1) 편광 현미경의 구조, 장치, 디버깅 및 사용 방법

1. 현미경 각 부분의 이름과 장치 위치를 알고 있습니다 (그림 13- 1).

그림 13- 1 올림푸스 BHSP 편광현미경

2. 렌즈 로딩 및 언 로딩 방법

(1) 접안렌즈를 처리합니다. 선택한 접안경을 렌즈의 맨 위에 삽입하여 십자 가이드가 동서남북 방향으로 위치하도록 합니다.

(2) 대물 렌즈를 조립하고 분해한다. 모델마다 편광현미경에 따라 서로 다른 물경 설치 방법이 있다. 하역할 때 렌즈를 밀어 넣거나 빼면 되지만, 떨어뜨리지 않도록 물경을 꼭 조여야 한다.

조명을 조절하다

(1) 저배 또는 중배물경을 설치하고 접안렌즈를 삽입하고 잠금 조리개를 열고 위쪽 편광기와 부르고뉴 렌즈를 가볍게 밀어냅니다. 냉응기를 낮추거나 밀어내다.

(2) 거울통을 적당한 위치로 낮춘다 (적재대에서 약 0.5cm).

(3) 반사판을 돌려 시청 영역이 가장 밝거나, 빛이 가장 균일하거나, 밝기 수준 버튼을 이동하여 적절한 밝기로 조정합니다.

광원은 빛 또는 자연광일 수 있습니다 (단, 반사판을 태양을 향하게 하거나 눈부심을 찌르거나 편광판을 손상시키지 않도록 강한 빛을 사용해서는 안 됩니다).

초점 거리 조정

(1) 위 작업이 완료되면 보드를 캐리어에 놓고 (참고: 덮개는 위를 향해야 함) 스프링으로 끼웁니다.

(2) 측면에서 대물경을 관찰한 다음 굵은 나사를 돌려 경통을 가장 낮은 위치로 낮춘다 (주의: 대물 렌즈는 용지에 가깝지만 만지지 마십시오).

(3) 접안렌즈에서 관찰하면서 굵은 나사를 돌려서, 슬라이스 속의 물체를 볼 때까지 안경통이 올라가도록 (동작이 너무 빨라서는 안 됨) 한다. 물체 이미지가 선명하지 않은 경우 미세 조정 나사를 사용하여 이미지가 가장 선명해질 때까지 조정합니다.

(4) 고배물경으로 전환할 때는 같은 방법으로 초점 거리를 조정하지만, 이때 특히 조심해야 한다. 고배물경의 초점 거리는 짧아서 거의 박막과 접촉하기 때문이다. 조심하지 않으면 박막을 으깨서 렌즈를 손상시킬 수 있다.

5. 교정 센터

(1) 먼저 물경의 위치가 제대로 설치되어 있는지 확인합니다. 대물 렌즈가 제대로 설치되지 않으면 중심을 교정할 수 없고 교정 나사와 렌즈를 쉽게 손상시킬 수 있다.

(2) 슬라이스에서 작은 미네랄 입자 A 를 선택하여 십자형의 중심 O 로 이동하고, 동물 테이블을 360 도 회전시켜 이동 궤적을 찾은 다음 중심에서 가장 멀리 떨어져 있을 때 회전을 중지합니다.

(3) 대물 렌즈 (또는 캐리어) 의 보정 나사를 조정하여 입자 A 가 ao 방향을 따라 알파 O 좌우로 이동하도록 합니다.

(4) 슬라이버를 이동한 다음 미네랄 입자 A 를 시청 영역의 중심 O 로 이동하여 동물 테이블로 이동합니다. 이때 a 점이 여전히 중심에서 벗어나면. A 점이 중심을 벗어나지 않고 제자리에서 회전할 때까지 이 방법을 반복합니다.

편광기의 방향을 확인하십시오.

편광현미경은 편광기가 장착된 현미경이다. 현미경 적재대 아래 또는 수직 조명기에 설치된 편광판을 하단 편광판 또는 전면 편광판이라고 하며, 물안경과 접안경 사이에 설치된 편광판을 상편광판 또는 분석경이라고 합니다. 하편광경을 단독으로 사용한다면, 약칭하여 단극화라고 한다. 상하 편광경이 동시에 사용되고 진동 방향이 수직이면 직교 편광이라고 합니다. 직교 편광에서, 만약 폴리광경과 불조아 렌즈를 더하면, 줄여서 원뿔광이라고 한다.

편광경은 (1) 에서 진동 방향을 결정합니다. 흑운모 해리선이 있는 암석 슬라이스를 선택하고 흑운모를 시청 영역의 중심으로 이동한 다음, 단편광판 아래에서 흑운모가 가장 어두워질 때까지 동물대를 돌립니다. 이때 흑운모 해리선이 있는 방향은 하편광경의 진동 방향 (현미경에 따라 동서 또는 남북방향) 입니다.

(2) 상극화가 직교인지 점검한다. 하단 편광경의 진동 방향이 결정되면 슬라이버를 제거하고 상단 편광경으로 밀어 넣습니다. 이때 시야가 완전히 어두우면 위/아래 편광경의 진동 방향이 완전히 직각인 것입니다. 전체 검은색이 아닌 경우 전체 검은색이 될 때까지 위 (또는 아래) 편광판의 위치를 조정합니다.

(2) 편광현미경으로 암석 시트의 내용물을 관찰한다.

암석 슬라이서는 슬라이서를 사용하여 암석이나 투명 광물의 표본을 적당한 두께, 면적이 약 2cm×2cm 인 얇게 썰어 슬라이서에 금강사와 같은 연마 재료로 한 면을 갈아서 고무와 같은 접착제로 운반체 유리에 붙입니다. 그런 다음 다른 쪽을 0.03mm 정도의 두께로 갈아서 풀로 덮은 슬라이드를 붙인다. 표준 두께의 암석 슬라이버에서 다양한 투명 광물의 광학 특성을 관찰하고 광학 매개변수를 측정할 수 있습니다.

편광현미경으로 투명한 광물광학 성질의 감정은 주로 단일 편광, 직교 편광 및 원뿔 세 가지 시스템을 통해 이루어진다. 단일 편광기에서는 주로 광물의 돌기, 결정체 모양, 색상, 다색성, 흡수 및 해리를 관찰한다. 교차 편광판에서 우리는 주로 최고 간섭 색상, 소광 유형, 소광각, 연성 기호, 쌍둥이 등을 관찰한다. 원추형 광경에서는 주로 비균일 광물의 동축도, 광학 특성 및 광축 각도를 측정한다. 투명 광물의 이러한 광학 특성과 광학 매개변수는 광물과 암석 슬라이버 식별을 설명하는 주요 내용이다.

1. 단일 분극 체제 하에서 관찰된 주요 내용

(1) 광물의 굴절률과 돌출. 굴절 색인은 투명 광물의 가장 기본적이고 중요한 광학 상수이지만 각 광물의 굴절 인덱스 값은 얇은 조각으로 직접 측정할 수 없으며 직관적인 돌기를 통해서만 예비 검진을 할 수 있습니다. 광물의 돌출 정도는 광물 자체의 굴절률과 고무의 굴절률 차이 (캐나다 고무의 굴절률은 1.54) 에 따라 달라집니다. 오랫동안 사람들은 돌기를 6 ~ 7 등급으로 나누는 것에 익숙해져 있어 쉽게 식별할 수 있다 (표 13- 1). 테이블의 음의 돌출부는 n 광석 < n 나무; 정돌기는 N 광산 > N 나무 (N 광은 광물의 굴절률, N 나무는 고무의 굴절률) 를 가리킨다.

표 13- 1 광물의 돌출 등급 및 굴절률

암석 얇은 조각에서 광물의 굴절률이 고무보다 훨씬 클 때, 광물의 가장자리가 어둡고 표면이 거칠고 위로 튀어나오는 것을 분명히 볼 수 있다. 동시에 미네랄과 고무가 닿는 곳에서 밝은 가는 선 (베이커 라인) 을 볼 수 있다. 거울 튜브를 들어 올리면 베이커 라인이 광물 내부로 이동합니다. 거울통이 떨어지면 베이커 라인이 잇몸 방향으로 움직입니다. 두 가지 굴절률이 다른 광물 접촉에서도 베이커 라인을 볼 수 있고, 거울통을 들어 올리고, 베이커선은 굴절률이 큰 광물로 이동한다. 거울통을 따라 아래로, 베이커선은 낮은 발사율의 광물로 이동한다. 베이커선의 운동 법칙에 따르면 광물의 양수 및 음수 돌기를 확정할 수 있다. 베이커선의 움직임에 따라 가닛, 올리브석, 각섬석, 응시, 정장석, 반딧불 등 광물의 굴절률을 확정해 보세요.

(2) 광물의 결정 형태. 슬라이버에서 볼 수 있는 광물 형태는 완전한 결정체 모양이 아니라 광물의 한 단면면의 윤곽이다. 따라서 광물의 결정체 형태를 판단하려면 광물의 모든 단면을 관찰하고 종합적으로 고려해야 한다. 예를 들어 플래시 돌에는 일반적으로 직사각형 윤곽이 있으며 거의 6 각형 또는 다이아몬드 윤곽으로 간주될 수 있습니다. 각섬석이 합성 된 후 긴 기둥으로 간주 될 수 있습니다. 또한 장석은 정사각형과 직사각형 윤곽에서 흔히 볼 수 있으며 판자로 판단할 수 있습니다.

(3) 광물의 분해와 분할. 플레이크 중 광물의 해석은 일정한 결정화 방향을 따라 평행하게 배열된 작은 봉합선, 즉 해리 솔기로 표현된다. 해체 (또는 분할, 균열) 는 쌍정면을 따라 끊어지거나 미세한 잡동사니를 따라 분포하는 봉합선이다. 일반적으로 난립처럼 직선이 아니라 대부분 구부러지고 방향성이 뚜렷하지 않다.

광물에 따라 해리 발육 정도가 다르다. 운모 광물은 매우 완벽한 해리를 가지고 있는데, 그 특징은 해리절리가 촘촘하고 간격이 균일하며, 종종 연속적인 직선으로 결정체를 관통하는 것이 특징이다. 각섬석, 휘석, 장석은 완전히 (또는 중간) 해석으로, 해석절리가 분명하지만 희박하며, 결정체를 완전히 관통하지 않고, 단절된 상태로 나타난다. 감람석은 완벽한 해리를 가지고 있으며, 희소한 해리 틈과 간헐적인 해리로 표현되며, 때로는 해리의 흔적만 볼 수 있다. 반대로 올리브석의 균열이 발달하여 어느 방향으로 고르지 않은 선적이 없음을 설명한다. 응시와 가닛은 해체되지 않은 광물에 속하며, 후자는 더 쉽게 갈라진다.

광물 분해의 선명도도 절단 평면의 방향과 관련이 있다. 광물 슬라이스가 해리면에 수직일 때, 해리솔기가 가장 얇고 선명하다. 거울통이 약간 들어올리면, 쪼개진 틈은 좌우로 움직이지 않는다.

(4) 광물의 색깔. 백색광 (7 가지 색상의 빛으로 구성됨) 이 단일 편광판 아래 결정체를 통과하는 색상은 결정체에 흡수되지 않은 특정 색상의 빛을 혼합하는 색상입니다. 모든 색깔의 빛이 광물에 동등하게 흡수되어 통과된 후에도 여전히 흰색이라면, 그 광물은 무색 광물이라고 불린다. 또한 색상은 안료 이온의 종류, 전기 가격 등과 같은 광물의 다른 성질과도 관련이 있습니다. 예를 들어 mn3++ 는 항상 빨간색, cr3++ 는 대부분 녹색입니다.

(5) 광물의 다색 및 흡착성. 비등방성 광물의 수직이 아닌 광축 (광축 평면) 단면의 경우 동물대를 회전할 때 색상이 변경되면 다색이라고 합니다. 색상 깊이의 변화를 보면, 이것이 바로 흡수력이라고 합니다.

흑운모의 해리선이 하극화 진동 방향과 평행할 때 색이 가장 짙고 짙은 갈색을 띤다. 낮은 편광의 진동 방향에 수직일 때 색상이 가장 밝고 연한 황갈색입니다. 편광 진동 방향이 기울어지면 색상은 가장 깊고 가장 얕습니다. 이것은 흑운모가 강한 다색성과 흡수성을 가지고 있음을 보여준다.

직교 편광 시스템 하에서 관찰의 주요 내용

등방성 광물의 등방성 때문에, 그 모든 단면은 직교 편광 사이에서 완전히 소광 (턴테이블에 변화가 없음) 되기 때문에 등방성 광물은 주로 단일 편광 시스템 하에서 관찰된다. 비등방성 광물의 경우, 단일 편광 시스템 외에도 유사한 광물을 구별하기 위해 직교 편광 시스템 또는 원뿔 시스템에서 관찰해야 합니다. 직교 극화 시스템에서 비등방성 광물의 주요 관측 내용은 다음과 같습니다.

(1) 소광형. 소광형은 판형과 기둥 광물이 소광 위치에 있을 때 해리립 (쌍둥이) 또는 결정체 윤곽과 접안경 십자사 (상하편광의 진동 방향을 나타냄) 의 관계를 말합니다. 일반적으로 광물이 소멸 위치에 있을 때, 해리 (쌍둥이) 또는 결정체 윤곽이 십자형 중 하나와 평행할 경우 평행 소멸이라고 합니다. 두 세트의 해석 또는 결정 윤곽이 십자선을 이등분하면 대칭 소멸이라고 합니다. 해석 또는 결정 단면이 십자형 중 하나와 비스듬히 교차하는 경우 경사 소광이라고 합니다.

(2) 소광각. 비스듬하게 소광된 광물의 경우 소광각, 즉 이러한 광물의 해석 또는 결정체 윤곽과 십자형 중 하나 (상하극화의 진동 방향을 나타냄) 사이의 각도를 결정해야 합니다.

(3) 간섭 색상. 광축 또는 광축 평면에 수직인 비등방성의 슬라이스를 나타냅니다. 직교 편광에서 각기 다른 파장의 7 가지 색상의 백색광이 미네랄 결정체를 통과할 때 색상은 백광의 간섭을 받는다. 백색광으로 비출 때 석영 쐐기 (광축을 따라 얇음에서 두껍게 갈아서 쐐기로 갈아야 함) 를 천천히 시험판의 구멍에 꽂으면 간섭색이 낮음에서 높음으로 규칙적으로 변하는 것을 볼 수 있다. 1 급 간섭색: 짙은 회색-회색-황백색-밝은 노란색-오렌지 보라색; ⅱ 클래스 간섭 색상: 파란색-녹색-노란색-녹색-노란색-주황색-보라색; ⅲ 레벨 간섭 색상: 녹색 파란색 녹색 녹색 노란색 주홍 분말; ⅳ 레벨 간섭 색상: 보라색 회색-회색 파란색-연한 녹색-고급 흰색.

원뿔 시스템에서 일부 광학 데이터의 결정

암석 플레이크 감정에서는 일반적으로 원뿔 시스템을 사용할 필요가 없습니다. 광물의 동심도, 광학 특성 또는 광축 각도 (2V) 를 측정해야 하는 경우 적절한 슬라이스를 선택하여 원뿔 아래에서 측정할 수 있습니다. 원뿔 빛에서 미네랄 결정체의 동축, 광학 특성 및 광축 각도는 일반적으로 간섭 다이어그램으로 측정됩니다.

간섭도는 균일하지 않은 광물이 원추형 빛 아래 나타나는 간섭대로 구성된 패턴입니다. 간섭 그래프의 모양은 미네랄 결정체의 광학 특성과 슬라이스 방향에 따라 달라집니다. 광축에 수직인 일축 결정체 슬라이스의 간섭 그래프는 검은색 십자 하나와 여러 동심 간섭 색상 링으로 구성됩니다. 이축 결정체 수직 예각 이등분선의 간섭 그래프는 검은색 십자 하나와 여러 개의 ∞ 모양의 간섭 색상 링으로 구성됩니다.

(1) 동심도 결정. 작업대가 회전할 때 축 결정질 광축에 수직인 단면의 간섭 다이어그램에서 검은색 십자 모양은 변경되지 않습니다. 1 축 결정체 경사 (마이크로경사) 광축 단면 간섭 다이어그램의 검은색 십자 교차점이 뷰포트 중심을 중심으로 이동합니다. 광축 방향과 슬라이버 법선 사이의 각도가 큰 경우 광축의 이슬점 (검은색 십자의 교차점) 이 시야 외부에 떨어지면 뷰포트 내에는 검은 띠 하나와 간섭 색상 링이 하나만 표시됩니다. 적재대를 회전할 때, 검은 띠는 위, 아래, 왼쪽, 오른쪽으로 평행하게 움직인다.

캐리어를 회전할 때 이축 결정체는 광축에 수직인 간섭 다이어그램의 검은색 십자 및 일부 ∞ 모양의 간섭 색상 링도 그대로 유지됩니다. 이축 결정체 경사 (마이크로경사) 광축 단면의 간섭 그래프는 검은 팔과 타원형 색상 링으로 구성됩니다. 광축은 십자사를 통과하지 않고 캐리어를 회전시켜 검은 팔을 곧게 구부렸다.

(2) 광학 기호 결정. 1 축 결정체의 광학 기호를 결정할 때 먼저 N'E 와 No 의 사분면과 방향을 결정합니다. 일축 결정체 광물 NE > NO 가 양수이고 NE < NO 가 음수인 원리에 따르면. 사분점을 결정한 후 석고 검사판 (λ) 을 삽입합니다. 검사판의 길이 방향은 짧은 반지름입니다. 검은 십자가 근처의 간섭 색상 (1 차 회색) 의 변화에주의하십시오. 첫 번째와 세 번째 사분면이 파란색 (위쪽) 으로 바뀌고 두 번째와 네 번째 사분면이 노란색 (아래쪽) 으로 바뀌면 광물은 양수가 되고, 그렇지 않으면 반대가 됩니다.

이축 결정체의 광학 기호를 측정할 때 먼저 간섭 다이어그램에서 광학 표시기 본체 요소의 방향 (검은 팔이 구부러진 오목한 영역을 둔각 영역이라고 하고 볼록 영역을 예각 영역이라고 함), 45 위치에 석고 시판을 삽입하여 구부러진 검은 팔 양쪽의 간섭 색상 (I 급 회색) 변화를 관찰해야 합니다. 예각 영역이 노랗게 변하고 둔각 영역이 파란색으로 변합니다.

(3) 광축에 수직인 이축 결정체의 횡단면 간섭 그래프에서 광축 각도 (2V) 를 시각적으로 추정합니다. 광축에 수직인 슬라이스의 간섭 다이어그램에서 광축 평면이 위쪽 및 아래쪽 편광판의 진동 방향과 45 도 사이각을 이루는 경우 검은색 밴드의 구부리기 정도는 광축 각도에 반비례합니다. 광축 각도가 클수록 검은 띠가 더 곧게 펴집니다. 2v = 90 일 때 검은 띠는 곧다. 2v = 0 일 때 검은색 밴드가 90 도까지 구부러집니다. 2V 가 0 ~ 90 사이이면 검은색 밴드의 곡률은 90 ~ 직선 밴드 사이입니다. 이를 기준으로 광축 각도 (2V) 의 크기를 추정할 수 있습니다.