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偏光鏡檢術(shù)的方式及要求
(1)正相鏡檢(Orthscope):又稱無(wú)畸變鏡檢,其特點(diǎn)是使用低倍物鏡,不用伯特蘭透鏡(Bertrand Lens),被研究對(duì)象可直接用偏振光研究。同時(shí)為使照明孔徑變小,推開(kāi)聚光鏡的上透鏡。正相鏡檢用于檢查物體的雙折射性。
(2)錐光鏡檢(Conoscope):又稱干涉鏡檢,研究在偏振光干涉時(shí)產(chǎn)生的干涉圖樣,這種方法用于觀察物體的單軸或雙軸性。在該方法中,用強(qiáng)會(huì)聚偏振光束照明。
(1)載物臺(tái)的中心與光軸同軸。
(2)起偏鏡和檢偏鏡應(yīng)處于正交位置。
(3)制片不宜過(guò)薄。
高倍物鏡的使用注意事項(xiàng)
1.偏光顯微鏡用低倍物鏡時(shí),應(yīng)將錐光鏡移出光路。用高倍物鏡及觀察錐光圖時(shí),必須將錐光鏡轉(zhuǎn)入光路,并適量調(diào)節(jié)鎖光圈大小。
2.在高倍物鏡下看錐光圖時(shí)才需將勃氏鏡加進(jìn)光路,并可在照明光源上加毛玻片。在觀察微小礦物時(shí),應(yīng)在光路中加入小孔光欄。
3.當(dāng)用人工照明光源時(shí),可在下偏光鏡下加藍(lán)色濾,以使視場(chǎng)亮度色調(diào)均勻。
4.薄片置于物臺(tái)上時(shí),薄片蓋玻片必須向上,并用彈簧夾夾住薄片。
5.當(dāng)使用高倍物鏡觀察時(shí),一般都先用低倍物鏡來(lái)尋找目標(biāo),并使觀察目標(biāo)移向視場(chǎng)中心,然后更換上高倍物鏡。調(diào)換時(shí),應(yīng)將鏡筒升高使物鏡離開(kāi)切片,這樣可避免因物鏡碰到切片而使切片走動(dòng)。同時(shí)應(yīng)注意不使物鏡調(diào)節(jié)螺絲走動(dòng)。
6.在使用過(guò)程中必須注意:要先旋轉(zhuǎn)微動(dòng)手輪,使微動(dòng)處于中間位置,再轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)手輪,將鏡筒下降使物鏡靠近切片(從側(cè)面觀察)。然后在觀察切片的同時(shí)再慢慢上升鏡筒至看清礦物象為止,這樣可避免物鏡與切片相互碰撞而壓壞切片和損壞鏡頭。
7.粗調(diào)手輪如發(fā)現(xiàn)太松或太緊時(shí),用手握緊一只粗調(diào)手輪,轉(zhuǎn)動(dòng)另一只手輪做適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)。
偏光顯微鏡物鏡的鑒別率
物鏡的鑒別率是指物鏡具有將兩個(gè)物點(diǎn)清晰分辨的能力,以兩個(gè)物點(diǎn)能清晰分辨的距離d的倒數(shù)表示。d愈小,表示物鏡的鑒別率愈高。
要明白鑒別率可以有一定的限度,這就要用光通過(guò)透鏡后產(chǎn)生衍射現(xiàn)象來(lái)解釋。物體通過(guò)光學(xué)儀器成象時(shí),每一物點(diǎn)對(duì)應(yīng)有一象點(diǎn),但由于光的衍射,物點(diǎn)的象不再是一個(gè)幾何點(diǎn),而是有一定大小的衍射亮斑??拷膬蓚€(gè)物點(diǎn)所成的象一兩個(gè)亮斑如果互相重疊,則導(dǎo)致這兩個(gè)物點(diǎn)分辨不清,從而限制了光學(xué)系統(tǒng)的分辨本領(lǐng)一分辨率。顯然,象面上衍射圖象中央亮斑半徑愈大,系統(tǒng)的分辨本領(lǐng)愈小。
瑞利(Rayleigh)提出一個(gè)推測(cè)(又稱瑞利準(zhǔn)則):認(rèn)為當(dāng)A1′衍射花樣的值正好落在A2′衍射花樣的極大值時(shí),A1、A2是可以分辨的,將此時(shí)定出的兩物點(diǎn)距離A1、A2作為光學(xué)統(tǒng)的分辨極限。θ0稱為極限分辨角。不言而喻,當(dāng)θ>θ0時(shí)是完全可分辨的,θ<θ0時(shí)是不可分辨的。
由圓孔衍射理論得到:θ0=1.22λ / D
式中λ──入射光波長(zhǎng);
D──入射光的允許孔徑(透鏡直徑)。
因?yàn)棣?很小,所以由圖2-4得:
d′≈θ0=1.22λS / D
物鏡在設(shè)計(jì)時(shí),總是使它滿足阿貝正弦條件的,即
ndsinu=n′d′sinu′
式中n和n′為物、象所在空間的折射率,成象總是在空氣介質(zhì)中,故n′=1;u各u′分別為光線在物、象空間共軛點(diǎn)上的孔徑角;d和d′分別為物點(diǎn)、象點(diǎn)中心斑的間距。
考慮到顯微鏡中入射光并非都是平行光,有傾斜光線,對(duì)上式系數(shù)作適當(dāng)?shù)男拚?,所以式中nsinu就是物鏡的數(shù)值孔徑,因此,上式或者寫:d=0.5λ/N.A
因此表明:物鏡的數(shù)值孔徑愈大,入射光的波長(zhǎng)愈短,則物鏡的分辨能力愈高。在可見(jiàn)光中,觀察時(shí)常用黃綠光(λ ≈4400A),則可使分辨能力提高25%左右
偏光顯微鏡的照明設(shè)備可分為以下兩種
??1. 透射式照明 ??透射式照明法分中心照明和斜射照明兩種形式: ??(1) 中心照明:這是的透射式照明法,其特點(diǎn)是照明光束的中軸與偏光顯微鏡的光軸同在一條直線上。它又分為“臨界照明”和“柯勒照明”兩種。 ??A. 臨界照明(Critical illumination):這是普通的照明法。這種照明的特點(diǎn)是光源經(jīng)聚光鏡后成像在被檢物體上,光束狹而強(qiáng),這是它的優(yōu)點(diǎn)。 ??B. 柯勒照明:柯勒是十九世紀(jì)末蔡司廠的工程師,為了留念他在光學(xué)領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn),后人把他發(fā)明的二次成像叫做柯勒照明. 柯勒照明克服了臨界照明的缺陷,是研究用偏光顯微鏡中的理想照明法。這中照明法不僅調(diào)查效果佳,并且是成功地進(jìn)行顯微照相所有必要的一種照明法。光源的燈絲經(jīng)聚光鏡及可變視場(chǎng)光闌后,燈絲像次落在聚光鏡孔徑的平面處,聚光鏡又將該處的后焦點(diǎn)平面處構(gòu)成第2次的燈絲像。這樣在被檢物體的平面處沒(méi)有燈絲像的構(gòu)成,不影響調(diào)查。此外照明變得均勻。調(diào)查時(shí),可改動(dòng)聚光鏡孔徑光闌的巨細(xì),使光源充溢不同物鏡的入射光瞳,而使聚光鏡的數(shù)值孔徑與物鏡的數(shù)值孔徑匹配。一起聚光鏡又將視場(chǎng)光闌成像在被檢物體的平面處,改動(dòng)視場(chǎng)光闌的巨細(xì)可控制照明范圍。此外,這種照明的熱焦點(diǎn)不在被檢物體的平面處,即使長(zhǎng)時(shí)間的照明,也不致?lián)p害被檢物體。2004年蔡司公司又在傳統(tǒng)柯勒式照明基礎(chǔ)上推出了帶有反光碗的全系統(tǒng)復(fù)消色差照明技能,消除照明色差,增強(qiáng)光的還原性,從而進(jìn)步分辨率,一起照明均勻而光效高。 ??(2) 斜射照明:這種照明光束的中軸與偏光顯微鏡的光軸不在一向線上,而是與光軸構(gòu)成必定的角度斜照在物體上,因而成斜射照明。相襯顯微術(shù)和暗視野顯微術(shù)就是斜射照明。 ??2. 反射式照明 ??這種照明的光束來(lái)自物體的上方經(jīng)過(guò)物鏡后射到被檢物體上,這樣物鏡又起著聚光鏡的效果。這種照明法是適用于非通明物體,如金屬,礦藏等。