Способ калибровки коноскопа поляризационного микроскопа

 

Изобретение относится к оптике, а именно к калибровке коноскопа поляризационного микроскопа по эталонному анзиотропному минералу, и может быть использовано при проведении минералого-петрографических исследований. Целью изобретения является сокращение затрат времени на калибровку поляризационного микроскопа и повышение ее точности. Способ заключается в измерении угла поворота столика микроскопа « , при котором изогира смещается по шкале окуляра-микрометра на D делений от центра коноскопа..При этом шкалу ориентируют параллельно плоскости световых колебаний одного из николей. Константу Малляра К рассчитывают по формуле К Dx1 - - ./ /(n -siiip sini) , где f - угол, образуемый оптической осью эталонного минерала с перпендикуляром к плоскости шлифта, предварительно замеренный на федоровском столике, п,„ - средний показатель преломления эталонного минерала , равный для кварца 1,549. 9 ил,, 1 табл. (Л 00 ел 4 о 00 .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (g1) 4 С 01 В 21/00, 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4031517/24-25 (22) 03,03.86 (46) 23.11.87. Бюл. К 43 (7 1) Институт геологических наук им. К.И.Сатпаева (72) В.П.Компанейцев (53) 535.8(088.8) (56) Елисеев Н.А. Методы петрографических исследований. — Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1956. . Татарский В.Б. Кристаллооптика и иммерсионный метод. — M. Недра, 1965. (54) СПОСОБ KAJIHBPOBKH КОНОСКОПА ПОЛЯРИЗАЦИОННОГО МИКРОСКОПА (57) Изобретение относится к оптике, а именно к калибровке коноскопа поляризационного микроскопа по эталонному анзиотропному минералу, и может быть использовано при проведении минералого-петрографических исследований. Целью изобретения является сокращение затрат времени на калибровку поляризационного микроскопа и повышение ее точности. Способ заключается в измерении угла поворота столика микроскопа, при котором изогира смещается по шкале окуляра-микрометра на П делений от центра коноскопа..При этом шкалу ориентируют параллельно плоскости световых колебаний одного из николей. Константу Малляра К рассчитывают по формуле К = D (/

/(и s in> s in с), где у — угол, образуемый оптической осью эталонного минерала с перпендикуляром к плоскости шлифта, предварительно замеренный а на федоровском столике, n„, — средний показатель преломления эталонного минерала, равный для кварца 1,549.

9 ил., 1 табл.

1354032

Изобретение относится к оптике, а именно к калибровке коноскопа поляризационного микроскопа по эталонному анизотропному минералу, и может быть .) использовано при проведении минералого-петрографических исследований, Целью изобретения является сокращение затрат времени на калибровку поляризационного микроскопа и повы- 1р шение ее точности.

На фиг.1 показана симметричная коноскопическая фигура при коноскопическом измерении угла оптических осей по двуосному эталонному минералу. Вы- 15 ход биссектрисы совпадает с центром коноскопа О. А и А — выходы оптических осей, 2D — расстояние между вершинами ветвей гиперболы в делениях шкалы окуляра-микрометра.

На фиг.2 показана асимметричная коноскопическая фигура при измерении расстояния 2Л между. вершинами ветвей гиперболы для калибровки коноскопа ( — выход биссектрисы), на фиг.3 25 дана графическая интерпретация формулы Малляра, где Π— центр проекции, 00 — оптическая ось коноскопа, ОА, и ОА — оптические оси минерала, ОА, и ОА — проекции оптических осей на дб плоскость проекции; V — половина угла оптических осей; D — половина расстояния между выходами оптических осей в делениях окуляра-микрометра.

На фиг.4 показана сферическая по.верхность направления световых коле баний одноосного минерала (шар Бера), Сплошные линии (меридианы) — направления световых колебаний, совпадающие с главными плоскостями оптической ин- 4О дикатрисы и пересекающиеся в одной точке (полюсе), соответствующей выходу оптической оси. Точечные линии (широты) — второе направление световых колебаний, перпендикулярное первому. В плоской ортографической проекции и широты, и меридианы являются эллипсами.

На фиг.5 изображена ортографическая проекция оптической индикатрисы gp одноосного минерала в косом сечении в исходном положении, когда оптическая ось лежит в плоскости световых колебаний одного из николей, где О— центр проекции, А — выход оптической оси, BHC, FGH, KOI. — полуэллипсы, представляющие собой следы главных плоскостей оптической индикатрисы, пересекающиеся в точке выхода оптической оси, < — угол между направлением световых колебаний в николе и следом пересечения главной плоскости

ВНС с плоскостью проекции, G Н вЂ” характерные точки полуэллипсов, в ко-. торых направления световых колебаний в ортографической проекции взаимно перпендикулярны (показаны крестиками), а — большая полуось полуэллипса

ВНС Ь вЂ” малая полуось того же полуэллипса.

На фиг.б изображена ортографическая проекция после поворота столика микроскопа на угол 4 по ходу часовой стрелки. Оси полуэллипса ВНС и направление световых колебаний в точке Н (показано крестиком) совпало с направлением световых колебаний в николях ох и оу, в связи с чем в точке Н наблюдается темнота.

На фиг.7 показана коноскопическая фигура одноосного минерала в исходном положении при калибровке коноскопа, Изогира в виде прямой балки параллельна световым колебаниям поляризатора PP и проходит через центр коноскопа.

На фиг.8 изображена коноскопическая фигура одноосного минерала после поворота столика микроскопа на угол по ходу часовой стрелки. Изогира сместилась вправо на П делений шкалы окуляра-микрометра. Н вЂ” характерная точка полуэллипса. PP — направление световых колебаний в поляризаторе.

На фиг.9 — показана коноскопическая .фигура после поворота против хода часовой стрелки на угол 2 1 от положения. фиг.8, Ввиду симметричности коноскопической фигуры одноосного минерала расстояние OH = ОН (фиг,8) при равных углах поворота столика микроскопа 4 от исходного положения PP (сдвиг.8).

Предложенный способ включает следующие операции:

1) при небольшом увеличении микроскопа находят зерно эталонного минерала в шлифе;

2) устанавливают сильный объектив и наводят на резкость изображение зерна одноосного эталонного минерала, 3) включают линзы Лазо и Бертрана, 4) вращением столика микроскопа устанавливают изогиру на перекрестие окуляра-микрометра и проверяют центровку коноскопа: изогира должна иметь вид прямой балки (фиг.7), а в прохо1354032

45 дящем свете зерно должно быть в положении погасания, 5) при несоблюдении условия и ° 4 произвести дополнительную центрировку „. коноскопа и повторить операцию п.4, 6) поворотом окуляра-микрометра в тубусе микроскопа совмещают нить окулярного креста, не имеющую шкалы, с изогирой, 10

7) вращением столика микроскопа по ходу часовой стрелки смещают изогиру от центра коноскопа íà D делений по шкале окуляра-микрометра и снимают отсчет 4, по лимбу предметного столи- 15 ка микроскопа;

8) вращением столика микроскопа против хода часовой стрелки смещают изогиру н противоположном направлении по шкале на D делений от центра коно- 20 скопа и снимают отсчет (по лимбу предметного столика микроскопа, 9) по формуле (= †††-- рассчиа g " 1.

2 тывают средний угол поворота столика, 25

10) рассчитывают константу Малляра

К по формуле

D 1 — sin- ó cos2

К— и sin f ss.п» где D — расстояние от центра поля

30 зрения коноскопа до точки пересечения изогирой шкалы окуляра-микрометра, в делениях шкалы, — угол, образуемый оптической 35 осью эталонного минерала с перпендикуляром к плоскости шлиф а, з амере нный на федор о в ском столике, . — угол поворота столика микроскопа от положения погасания зерна эталонного минерала в проходящем свете до положения, при котором изогира пересекает шкалу окуляра-микроскопа на расстоянии в D делений от центра коноскопа, n — средний показатель преломления минерала; рассчитывают константу

11алляра для D делений шкалы окуляра-микрометра.

В качестве эталона удобно использовать широкораспространенный минерал — кварц с по = 1,5442 и пе =

1,5533. Средний показатель преломления кварца и„, = 1,549, Для калибровки по всему диапазону шкалы окуляра-микрометра пригодны сечения зерен кварца, в которых оптическая ось находится за пределом поля зрения коноа % скопа (g,> 25 ) для объектива 60 но не слишком сильно наклонена к плоскости шлифа (f < 75 ), так как в этих сечениях коноскопическая фигура расплывчатая. Расчет показывает, что поиск таких зерен в шлифе не представляет трудностей: 2 из 3 случайно ориентированных зерен кварца удовлетворяют условию 25 (уа 75

Для повышения точности измерение необходимо проводить в двух положениях: при повороте столика по часовой и против часовой стрелки (фиг,8 и 9), снимая отсчеты, и по лимбу предметного столика. Средний угол поворота столика равен у % <К

Пример калибровки коноскопа предложенным способбм. Необходимо откалибровать коноскоп микроскопа "Полам

P-111" в области малых, средних и больших коноскопических углов по эталонному минералу — кварцу. В зерне кварца на федоровском столике замерен угол между оптической осью и нормалью к плоскости шлифа.

49,5 . Радиус поля зрения коD носкопа — 17 делений окуляра-микрометра.

Калибровку коноскопа проводят с объективом б0 на 5, 10 и 15 делений окуляра-микрометра, условно считая их соответствующими малым,.средним и большим коноскопическим углам.

В результате калибровки замерены следующие углы поворота столика микроскопа:

Число делений

5

По приведенной формуле рассчитывают значения константы Иалляра К: малые коноскопические углы

К = 23,5 средние коноскопические углы

К = 22,9", большие коноскопические углы

К = 21,8

По полученным значениям К, с учетом показателей преломления минерала, в котором производится измерение угла

4032

5 135 оптических осей, по формуле Малляра рассчитана цена делений коноскопа

sin V

К и

Результаты калибровки коноскопа микроскопа "Полам P-111" с объективом

60 " приведены в таблице.

Пример пользования таблицей. При коноскопическом измерении угла оптических осей в минерале с и,„ = 1,6 замерено расстояние между вершинами изогиры, равное 20 = 22 дел. D =

22:2 = 11. По таблице находят коноскопический угол, соответствующий 11 делениям V * 17,5, 2V " 17,5 х 2

Систематическая случайная погрешность определения константы Малляра по предложенному способу равна +4,2 .

Формула изобретения

Способ калибровки коноскопа поляризационного микроскопа с окуляроммикрометром по шлифу эталонного минерала, включающий получение коноскопической картины и определение константы Малляра, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью сокращения затрат времени и повышения точности калибровки, получают коноскопическую 5 картину от одноосного минерала, для чего вращением столикаiмикроскопа ус-i танавливают изогиру в центр коноскопа, совмещают одну из нитей окуляра с изогирой, вращением столика микроскопа по ходу часовой стрелки смещают изогиру по шкале окуляра-микрометра от центра коноскопа, по лимбу столика снимают отсчет А,, измеряют расстояние D между точкой пересечения изо" гиры со шкалой окуляра-микрометра и центром коноскопа, вращением столика микроскопа против хода часовой стрел- ки смещают иэогиру по шкале на В делений от центра в противоположную сторону, по лимбу столика снимают отсчет, по формуле К =

D 1 - sin2 cos2 < определяют кони з1пф sin g станту Малляра, где .(= (q -1 )/2, n — средний показатель преломления эталонного минерала, у — угол между оптической осью эталонного минерала и нормалью к плоскости шлифа, предварительно эамеренный на столике Фе30 До1 о

1354032

1 В

1 с ш ш ш 1 л л л сл л ш 1

М С 4 С 4 t4 ш ш л в л

С4 С4 ш ш л л л ш сч сч ш л ш С1

СЧ С 4

С 1 CV

СЧ С 4 ш л о о

CV ш ш л л

СО Л л О

Е о

1 с о

tll л о о

cd

Х. I о !

Х о о х о

И сс!

Х

III о л 1 ш ш л л ш ш

I

i

I

1 сА

С 1

СЧ ш 1 л

С 4 м м м ш

1

СО л ш л ш л л

Ш О л л с л

1 с

М л сс! а

lL ! с"„

6!

Е

Ф

1" х

cd

Е» о х о

Х х а

1

1

1

1

I

1

1

I

1

1

1

I

1

1

I

l ш ш л л с 1 С4

С4 о о ш л

00 л ш л

"0 О ш л ш ш ш

СЧ С 4 I ш л ш

С 4 сч I

1 ш I л л о о 1

I

co r I л- !

I ш ш л л

iо ш I ч л ш ш

М С4

О 1 1 л 1

СО CO

1 354032

1354032

Фиа д

Составитель Л.Архонтов

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Редактор А.1 !андор

Заказ 5683/36 Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственном комитете СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4