Скачать 240.07 Kb.
|
КАЗАНСКИЙ (Приволжский) федеральный УНИВЕРСИТЕТ _____________________________________________________________ Геологический факультет Кафедра региональной геологии и полезных ископаемых ПРАКТИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО ПО РАБОТЕ С ПОЛЯРИЗАЦИОННЫМ МИКРОСКОПОМДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕТРОГРАФИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВУчебно-методическое пособие к лабораторным занятиямпо курсу «Основы кристаллооптики»для направления 020700.62: Геология, квалификация: бакалавр геологии, профиль: геология, экологическая геология, геохимия форма обучения: очная Казань – 2011 УДК 550-551, 549.132:553.1 (075.84) Печатается по решению Редакционно-издательского совета ФГАОУВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет» методической комиссии геологического факультета Протокол № 15 от 24 февраля 2011 г. заседания кафедры региональной геологии и полезных ископаемых Протокол № 5 от 21 февраля 2011 г. Автор-составитель канд. геол.-мин. наук, доц. Л.М. Ситдикова оформитель, инженер А.Р. Садрлиманов Научный редактор доктор геол.-мин. наук, доц. Р.Р. Хасанов Рецензент канд. геол.-мин. наук, доц. В.Г. Изотов Практическое руководство по работе с поляризационным микроскопом для исследования петрографических объектов: Учебно-методическое пособие / Л.М. Ситдикова. – Казань: Казанский (Приволжский) федеральный университет, 2011. – с. 24. Микроскопический метод является одним из ведущих методов исследования минералов, структурно-текстурных особенностей, строения магматических, метаморфических и осадочных пород. Суть метода заключается в кристаллооптическом исследовании минералов с помощью поляризационного микроскопа. Рекомендовано как практическое руководство для работы на поляризационных микроскопах Полам Л-213, Полам Р-211, Полам РП-1. Цель: научить студентов разбираться в устройстве поляризационных микроскопов системы Полам, которые используются в учебном процессе, привить практические навыки работы с поляризационным микроскопом, научить применению основных методов кристаллооптических исследований минералов. © Казанский (Приволжский) федеральный университет, 2011
Поляризационный микроскоп основан на использовании специальных устройств – двух призм Николя (или николей). Николь I – это поляризатор, николь II – анализатор. На поляризатор (николь I) поступает обыкновенный свет, который выходит из него в виде одного прямолинейно-поляризованного луча. При прохождении через анизотропный кристалл поляризованный луч разлагается на два луча, колеблющихся во взаимно перпендикулярных плоскостях и распространяющихся в кристалле с различной скоростью. Эти два луча выходят из кристалла с некоторой разностью хода (фаз). Анализатор (николь II) приводит колебания лучей в одну плоскость, происходит явление интерференции. В результате погашаются те или иные части спектра. Поляризационный микроскоп предназначен для исследования минералов и горных пород в проходящем свете. Микроскопы, которые используются студентами геологического факультета в лабораторных занятиях курсов: «Основы кристаллооптики», «петрография» - бинокулярные микроскопы: Полам Л-213М, Полам Р-211М, Полам РП-1. В процессе работы на поляризационных микроскопах необходимо соблюдать следующие меры безопасности. Источником опасности являются: электрический ток, световое и тепловое излучение галогенной лампы накаливания. Основные требования при работе на микроскопе: 1.Включение вилки шнура питания лампы в источник питания необходимо производить при отключенном от сети источнике питания. 2.Включение трансформатора в сеть производить в крайнее левом положении ручки регулирования напряжения, соответствующей наименьшему напряжению. 2.Замену перегоревшей лампы осветительного устройства и предохранителей трансформатора производить при отключенном от сети положении. 3.Замену лампы производить только после охлаждения осветительного устройства. 4.После замены лампы включение источника питания производить только после установки лампы внутрь осветительного устройства для исключения возможности попадания яркого излучения лампы в глаза исследователя и окружающего персонала. 5.Электрический ток и тепловое излучение лампы при длительной работе в режиме наибольшего напряжения вызывают сильный нагрев поверхности осветительного устройства. Температура может достигать более 60 °С. Во избежание получения ожога, нельзя прикасаться к поверхностям осветительного устройства во время работы на микроскопе. 7.При подключении микроскопа с источником питания к двухпроводной сети обязательно должно быть проведено заземление микроскопа. Поляризационный микроскоп ПОЛАМ Л-213М Рис. 1. Поляризационный лабораторный агрегатный микроскоп Полам Л-213М. 1 - тринокулярная насадка; 2 - промежуточный тубус; 3 - стойка микроскопа; 4 - осветительное устройство с лампой 12 В, 100 Вт; 5 - кронштейн конденсорного устройства; 6 - поворотный интерференционный монохроматор МИП-2; 7 - конденсорное устройство; 8 - объектив; 9 - револьверное устройство; 10 - окуляры. Рис. 2. Микроскоп поляризационный агрегатный рабочий Полам Р-211М. 1 - клемма для заземления; 2 - осветительное устройство с лампой 12 В, 50 Вт; 3 - откидная линза в оправе; 4 - бинокулярная насадка. Рис. 3. Составные части микроскопа Полам Л-213М: 1 - предметный столик на кронштейне и с кронштейном конденсора А0,85; 2 - насадка; 3 - объект-микрометр; 4 - конденсор А1,25 в кронштейне конденсора; 5 - конденсор А0,85; 6 - промежуточный тубус; 7 - ограничитель; 8 - препаратодержатель; 9 - откидная осветительная линза; 10 - съемное зеркало. Рис. 4. Основные детали штативного устройства микроскопа Полам Л-213М. 1 – держатель тубуса; 2- рукоятка грубой фокусировки; 3 - рукоятка точной фокусировки; 4 - гнездо для установки осветительного устройства; 5 - основание; 6 - поворотное зеркало в оправе; 7- зажимной винт; 8 - паз ограничителя; 9 - ограничитель; 10 - центрировочные винты полевой диафрагмы; 11- зажимной винт; 12 - теплофильтр в оправе; 13 - выступ; 14 - направляющая фокусировочного механизма; 15 - гнездо для установки промежуточного тубуса; 16 - установочный паз. Рис. 5. Основные детали предметного столика микроскопа на кронштейне микроскопа Полам Л-213М. 1 - стопорный винт; 2 – клемма, держатель шлифа или препарата; 3 - вращающийся диск столика; 4 - кронштейн; 5 - рукоятка для перемещения конденсорного устройства; 6 - направляющая; 7 - направляющая; 8 - резьбовое отверстие для установки откидной линзы в оправе; 9 - паз; 10 - выступ; 11 - винт для включения механизма фиксации углов поворота диска столика; 12 - торцовый ключ; 13 - отсчетные линейки - нониусы. Рис. 6. Основные детали устройства промежуточного тубуса микроскопа Полам Л-213М. 1 - винт для закрепления насадки; 2 - гнездо для установки насадки; 3 - установочный паз; 4 - рукоятка включения, выключения и фокусировки линзы Бертрана; 5 - центрировочные винты; 6 - зажимной винт анализатора; 7 - паз для установки компенсационных устройств; 8 - шкала углов поворота анализатора; 9 - кольцо с рифлением для защиты паза от попадания пыли; 10 - кольцо с рифлением поворота анализатора; 11 - нониус; 12 - рукоятка включения и выключения анализатора; 13 - винт для центрировки линзы Бертрана. Рис. 7. Основные детали конденсорного устройства А0,85 микроскопа Полам Л-213М. 1 - револьверный диск; 2 - рукоятка регулирования светового диаметра апертурной диафрагмы; 3 - центрировочный винт; 4 - винт для закрепления откидной линзы в оправе; 5 - ось; 6 - пружина; 7 - откидная линза в оправе; 8 - установочные штифты; 9 - поляризатор в оправе; 10 - установочный паз; 11 - зажимной винт; 12 - кронштейн конденсорного устройства; 13 - винт для закрепления кронштейна; 14- винт для закрепления поляризатора в оправе; 15 - установочный винт; 16 - фронтальная линза в оправе. Рис. 8. Основные детали бинокулярной насадки микроскопа Полам Л-213М. 1 - корпус насадки; 2 - окулярный тубус; 3 - кольцо с рифлением механизма диоптрийной подвижки; 4 - пазы в правом окулярном тубусе; 5 - шкала базовых расстояний; 6 – индекс (для установки расстояния между окулярами). Рис. 9. Детали осветительного устройства с галогенной лампой 12В, 100Вт. микроскопа Полам Л-213М. 1- корпус; 2- рукоятка регулирования светового диаметра полевой диафрагмы; 3 - рукоятка подвижки коллектора вдоль оси осветителя; 4 - осветительное устройство - фонарь; 5 - лампа; 6 - патрон; 7 - держатель лампы; 8 - втулка; 9 - гайка для центрировки лампы; 10 - винт для центрировки лампы. Рис. 10. Окуляр с ориентированным перекрестием микроскопа Полам Л-213М. Рис. 11. Компенсационные устройства - компенсаторы микроскопов системы Полам. 1 - компенсационная слюдяная пластинка 1/4 λ, с расположением кристаллографических осей под 45° к сторонам оправы; 2 - компенсационная слюдяная пластинка 1/4 λ, с расположением кристаллографических осей параллельно сторонам оправы; 3 - компенсационная кварцевая пластинка 1-го порядка; 4 - компенсационный кварцевый клин до 3,5 порядков; 5 – пружина. МИКРОСКОП ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЙ ПОЛАМ РП-1 Рис. 12. Общий вид микроскопа Полам РП-1. 1 - револьвер, 2 - диск, 3 - нониус, 4 - винт зажимной, 5 - рукоятка регулировки яркости лампы, 6 - кабель, 7 - кольцо регулировки тугости хода, 8 - гнездо центрировки объектива, 9 - винт крепления крышки, 10 - винт крепления фонаря, 11 - гнездо центрировки полевой диафрагмы, 12 - рукоятка раскрытия полевой диафрагмы, 13 - центрировочный винт линзы Бертрана. На микроскопах ПОЛАМ РП-1 объективы, входящие в комплект микроскопа, рассчитаны на механическую длину тубуса 160 мм, высоту 45 мм, линейное поле в пространстве изображений 20 мм. На корпусе каждого объектива имеется гравировка, включающая увеличение, числовую апертуру, значение длины тубуса «160», толщину покровного стекла «0,17» или «0». На объективах для отраженного света обозначен тип коррекции «Plan». Увеличение объектива в соответствии с международным стандартом маркируется цветным кольцом, нанесенным на корпусе (см. таблицу 1). Таблица 1. Технические данные объективов микроскопа Полам РП-1
Объективы с гравировкой «160/0,17», рассчитаны для работы с препаратами, защищенными покровным стеклом толщиной 0,17 мм. Объективы с гравировкой «160/0» рассчитаны для работы с препаратами без покровных стекол. Объективы с гравировкой «160/- » могут быть использованы для работы с препаратами, как с покровным, так и без покровных стекол. Короткофокусные объективы с увеличением 40 и 63 снабжены пружинящими оправами, предохраняющими препарат и фронтальные линзы объективов от повреждения при фокусировке на препарат. В комплект микроскопа ПОЛАМ РП-1 входят окуляры с увеличением 10 и линейным полем зрения 20 мм. В соответствии с международным стандартом DIN передняя фокальная плоскость окуляров расположена на 10 мм ниже опорной плоскости окуляров (см. таблицу 2). Все окуляры имеют подвижку оптического узла для фокусировки на изображение школы перекрестия. Окуляр со школой применяется для определения линейных размеров исследуемых зерен минералов (или других объектов). Цена деления школы 0,1 мм. Таблица 2. Технические данные окуляров микроскопа ПОЛАМ РП-1
Рис. 13. Детали конденсорного устройства микроскопа Полам РП-1. 1- рукоятка раскрытия апертурной диафрагмы, 2 - центрировочные винты, 3 - оправа с поляризатором, 4 - рукоятка выключения фронтальной линзы, 5 - рукоятка фокусировки конденсора. Рис. 14. Детали промежуточного тубуса микроскопа Полам РП-1. 1 - винт, 2 - нониус, 3 - паз, 4 - кольцо вращения анализатора, 5 - рукоятка включения анализатора, 6 - диск фокусировки линзы Бертрана, 7 -кольцо включения линзы Бертрана. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАБОТЫ НА МИКРОСКОПАХ: ПОЛАМ Л-213 М, ПОЛАМ Р-211М, ПОЛАМ РП-1. 1.Установка объективов, типы объективов.
2.Установка окуляров.
3.Включение осветителя.
4.Установка визуальной насадки.
Необходимо помнить, что наблюдение должно проводиться двумя глазами. 5.Настройка микроскопа. 5.1.Установка поляризатора и анализатора в рабочее положение. Поляризационные устройства микроскопов системы ПОЛАМ ориентированы таким образом, что установка по шкале поляризатора числового отсчета «0» и по шкале анализатора числового отсчета «90» соответствует скрещенному положению поляризационных устройств. При этом направление колебаний света, пропускаемое поляризатором, будет совпадать с горизонтальным штрихом перекрестия окуляра, установленного в окулярный тубус насадки.
При необходимости добиться этого небольшим разворотом поляризатора или анализатора от установленного положения.
5.2.Центрировка объектива.
Если эти условия не выполнены, отцентрировать объектив следующим образом:
Для исключения люфта в резьбе центрировочных винтов объектива рекомендуется при окончательной центрировке объектива вращение обоих центрировочных винтов производить в одну сторону (например, по часовой стрелке). Все операции, описанные выше, повторить для каждого из объективов, установленных в гнезда револьверного устройства. Вращать револьверное устройство необходимо только за кольцо 7 с рифлением. При смене объективов рекомендуется проверить их центрировку и при необходимости отцентрировать указанным выше способом. 5.3.Определение увеличения микроскопа и диаметра наблюдаемого поля на объекте Общее увеличение Г микроскопа при визуальном наблюдении определить по формуле , (1) где - увеличение объектива; - увеличение промежуточного тубуса, равное 1,2; - увеличение окуляра. Диаметр наблюдаемого поля на объекте , мм, определить по формуле , (2) где - диаметр окулярного поля зрения, мм. 6.Наблюдение объекта при одном поляризаторе.
7.Наблюдение объекта в поляризатором и анализатором. Наблюдение объекта с поляризатором и анализатором могут проводиться как при скрещенном, так и при параллельном положении поляризационных устройств.
Исследование двупреломления объекта на основе наблюдения интерференционных окрасок, а также определение его сингонии на основе наблюдения характера погасания рекомендуется проводить при сильно затянутой апертурной диафрагме конденсора и при максимально возможной яркости освещения. Для определения оптических характеристик минерала при исследовании в поляризованном свете применяют кварцевую компенсационную пластинку 1-го порядка в оправе 3 (рис. 11), кварцевый клин в оправе 4 или слюдяную пластинку 1/4 λ в оправе 2, которые устанавливают в паз промежуточного тубуса. В нерабочем положении паз под компенсационные устройства следует закрывать кольцом 9 с рифлением (рис. 6), предохраняющим его от попадания пыли. В паз промежуточного тубуса может быть также установлена слюдяная пластинка 1/4 λ в оправе 1 (рис. 11), кристаллографические оси которой расположены под углом 450 к длинной стороне оправы, т.е. параллельно направлениям колебаний поляризованного света в приборе при скрещенных поляризационных устройствах. Пластинка 1/4 λ, рассчитанная для длины волны 551 нм, вместе с вращающимся анализатором, снабженным отсчетной шкалой, обеспечивает возможность измерения на приборе разности хода. 8.Наблюдение интерференционных фигур (коноскопический метод). Наблюдение интерференционных (коноскопических) фигур исследуемых объектов, образованных в задней фокальной плоскости объектива микроскопа, производится с помощью линзы Бертрана, которая проецирует эти фигуры с увеличением, равным 1, в фокальную плоскость окуляра. При наблюдении объектов в коноскопическом ходе лучей следует пользоваться сильными, высокоапертурными объектами, например, объектом 60 х 0,85. Оптическая система микроскопа позволяет наблюдать интерференционные фигуры объектов, размеры которых не менее 0,02 мм в поперечнике.
9.Линейные измерения. Для проведения линейных измерений интересующих участков объекта с измерительным окуляром необходимо определить цену деления шкалы (или сетки) окуляра в плоскости объекта отдельно для каждого объектива с помощью объект-микрометра проходящего света ОМП.
Цену деления шкалы (или сетки) окуляра , мм, вычислить по формуле , (3) где - число делений объект-микрометра; - цена деления объект-микрометра, награвированная на его оправе, мм; - число делений шкалы (или сетки) окуляра. Для определения линейной величины объекта следует подсчитать число делений шкалы (или сетки) окуляра, накладывающихся на измеряемый участок объекта, и умножить это число на вычисленную по формуле (3) цену деления для данного объектива. Вопросы для самоконтроля 1.В чем особенность устройства поляризационного микроскопа? 2.Для каких целей служит поляризатор? 3.Для каких целей служит анализатор? 4.Что такое петрографический шлиф? 5.Что вы понимаете под термином николь 1? 6. Что вы понимаете под термином николь 2? 7.Для каких целей служат компенсаторы? 7.Какие виды компенсаторов вы знаете? 8.Какие типы объективов используются в микроскопе Полам Р-211М? 10.Какие типы объективов используются в микроскопе Полам РП-1? 11.Какие меры безопасности необходимо соблюдать при работе с микроскопами? 12.Какие основные пункты настройки микроскопа? 13.Какие особенности наблюдения в окуляре в положении николи II? 14. Какие особенности наблюдения в окуляре в положении николи +? 15.Что вы понимаете под центрировкой микроскопа? 16.Какие операции необходимо провести для центрировки микроскопа? 17.Для каких целей служат центрировочные винты? 18Как оценить увеличение микроскопа? 19.Как оценить диаметр наблюдаемого поля на объекте? 20.Для каких целей служит линза Бертрана? 21.На каком принципе основан коноскопический метод? 22.Какими объективами необходимо пользоваться при коноскопическом методе исследования? 23.Какия последовательность выполнения операций при использовании коноскопического метода работы на микроскопе? 24.Как определить цену деления шкалы окуляра микроскопа? 25.Для каких целей служит объект-микрометр? 26. По какой формуле можно определить цену деления шкалы окуляра? 27.Для каких целей служит кварцевый клин в оправе? Литература 1. Ананьев В.П., Потапов А.Д. Основы геологии, минералогии и петрографии. Для высших учебных заведений. Высшая школа. 2008. 2. Белоусова О.Н., Михина В.В. Общий курс петрографии. Недра, Москва, 1972. 3. Даминова А.М. Породообразующие минералы. М. Высшая школа. 1974. 4. Егоров-Тисменко Ю.К. Кристаллография и кристаллохимия: Учебник для вузов (под ред. Урусова В.С.). КДУ. 2005. 5. Микроскоп поляризационный ПОЛАМ РП-1./Руководство по эксплуатации ОАО «Ломо» ИКШЮ.201133.001. 6. Микроскоп поляризационный агрегатный лабораторный ПОЛАМ Л-213/Паспорт Ю-33.24.419 ПС ОАО «Ломо». 7. Оникиенко С.К. Методика исследования породообразующих минералов в прозрачных шлифах. Москва, Недра, 1971. 8. Соболев Р.Н. Методы оптических исследований минералов. Справочник. М. Недра. 1990. 9. Трегер В.Е. Оптический определитель породообразующих минералов. Справочник. Перевод с нем. М. Недра. 1980. |
Учебно-методическое пособие к лабораторным работам по дисциплине... Математическое моделирование приборных системах: Учебно-метод пособие к практическим занятиям / Самар гос техн ун-т; Сост. А. О.... |
Учебно методические материалы по подготовке к лабораторным и семинарским... Учебно – методические материалы по подготовке к лабораторным и семинарским занятиям по курсу вирусологии |
||
Учебно-методическое пособие Казань 2010 Печатается по рекомендации... Учебно-методическое пособие по курсу «Организационное поведение» /Д. М. Сафина. – Казань: Казанский (Приволжский) федеральный университет;... |
Учебно-методическое пособие по курсу «Рентгенографический анализ» Казань, 2010 Методическое пособие предназначено для студентов и аспирантов геологического факультета |
||
Учебно-методическое пособие Дисциплина- «Микробиология» Учебно-методическое пособие предназначено для самостоятельной подготовки и выполнения лабораторных работ по курсу «Микробиология»... |
Учебно-методическое обеспечение по междисциплинарному курсу мдк 01.... Наименование документа: учебно-методическое обеспечение организации и выполнения практических занятий по пм. 01, Мдк 01 |
||
Учебно-методическое пособие Челябинск 2013 удк 29(07) ббк 74. 268.... Денисов, А. М. «Основы православной культуры» в школе: проектирование педагогического процесса [Текст]: учебно-методическое пособие... |
Учебно-методическое пособие к практическим занятиям по акушерству... Учебно-методическое пособие представлено кафедрой акушерства и гинекологии сгма в помощь студентам 6 курса лечебного факультета при... |
||
И. Г. Ищенко Основы менеджмента Учебно методическое пособие I часть Пенза, 2012 Ищенко И. Г. Основы менеджмента: учебно-методическое пособие. – Пенза: пгпу им. В. Г. Белинского, 2012. 172 с |
Учебно-методическое пособие для преподавателя предназначено для подготовки... А. Н., Мишина И. А., Казакова Е. И., Новикова Т. Г., Новиков А. Е., Петрова Е. Н., Руднева О. С., Шимутина Е. Н, Чиндилова О. В.... |
||
Учебно-методическое пособие Рекомендовано методической комиссией... Методы молекулярной диагностики: Учебно-методическое пособие. Авторы: А. Д. Перенков, Д. В. Новиков, С. Г. Фомина, Л. Б. Луковникова,... |
Методическое пособие по дисциплине «Фармакология» Учебно-методическое пособие предназначено для самостоятельной работы студентов при подготовке к практическим занятиям по фармакологии.... |
||
Учебно-методическое пособие Елабуга 2016 ббк 74. 58 Учебно-методическое... Методическое пособие предназначено для студентов 1 курса высших учебных заведений неязыковых специальностей |
Кибер-футбол Руководство к лабораторным работам Кибер-футбол. Руководство к лабораторным работам. Учебно-методическое пособие. – Томск: Томский государственный университет систем... |
||
А. И. Мансурова, Р. Р. Зиннатов методы кха в экологическом мониторинге учебное пособие Методы кха в экологическом мониторинге: Методическое пособие к лабораторным и практическим занятиям для студентов направления подготовки... |
А. И. Мансурова, Р. Р. Зиннатов методы кха в экологическом мониторинге учебное пособие Методы кха в экологическом мониторинге: Методическое пособие к лабораторным и практическим занятиям для студентов направления подготовки... |
Поиск |