> Техника, страница 73 > Поляризационный микроскоп

Поляризационный микроскоп

Поляризационный микроскоп, микроскоп (смотрите), снабженный приспособлениями, позволяющими наблюдать в поляризованном свете кристаллич. тела и др. объекты.

Существенным отличием П. м. (фигура 1) от обыкновенного, или биологического, является помещенная под предметным столиком поляризующая призма, или поляризатор .P (смотрите Поляризационные приборы}, который дает линейно поляризованную волну, падающую на объект, помещенный на предметном "столике. Свет, прошедший через предмет, рассматривается через другую поляризующую призму—а нализатор!. Последний м. б. расположен двояким способом; или непосредственно над объективом или над окуляром. Более удобным для "работы способом является первый, позволяющий получить большое поле зрения, при этом анализатор м. б. легко вводим в оптич. систему микроскопа или выводим из нее простым вдвиганием или выдвиганием из тубуса микроскопа. Поляризатор и анализатор закрепляют с таким расчетом, чтобы хотя один из них можно было поворачивать относительно другого. В более простых моделях поворачивается нижняя призма, в более совершенных—обе. В некоторых специальных моделях существует приспособление, позволяющее вращать одновременно (синхронно) обе призмы. При обычных определениях и наблюдениях призмы ставятся в скрещенное положение, то есть так, чтобы плоскость поляризации поляризатора была перпендикулярна плоскости поляризации анализатора. Кроме этих главных дополнительных приспособлений в П. м. имеется еще целый ряд конструктивных деталей, отличающих его от биологического.

Предметный столик скон-L_g струирован так, чтобы его можно было поворачивать вокруг вертикальной оси. Угол поворота м. б. изме-. рен по лимбу столика и нониусу с точностью до 1°, а иногда и до 0,1°. Для более плавного вращения по модели последних конструкций фирмы Лёйтц столик устроен на шарикоподшипниках. В этом случае к столику присоединено тормозящее приспособление. Почти на всех современных моделях средняя часть столика выпилена в виде кольца и м. б. удалена в случае применения т. н. «столика Федорова» (фигура 2, S)— прибора, позволяющего делать целый ряд важных количественных наблюдений над изучаемой кристаллической пластинкой. Предметный столик снабжается или простыми пружинными зажимами для закрепления объекта или последний м. б. помещен на специальном подвижном приспособлении (столике), позволяющем планомерно передвигать объект в поле зрения и измерять размеры кристаллов с точностью до 0,1 миллиметров. Самый объект исследования обычно берется в виде тонкой пластинки (ок. 0,03 миллиметров толщины), закрепленной на предметном стекле помощью канадского бальзама и закрытой сверху тонким покровным стеклом. Такой препарат носит название шлифа. Свет, прошедший через шлиф, попадает в объектив, устроенный так же, как и объективы обычных микроскопов. При каждом поляри-

зационном микроскопе имеется набор объективов, дающих разные увеличения, причем их нумерация ведется от самого слабого. В случае необходимости применить очень сильные увеличения (750 раз и больше) применяют иммерсионные системы (смотрите Микроскоп).

Прикрепление объектива к тубусу в П. м. различных фирм осуществляется по-разному. Одни фирмы (например. Winkel-Zeiss) применяют обычные ные системы, другие же, а таких большинство, предпочитают индивидуальное прикрепление объек-тива при помощи ши-пцов с пружинкой. Есть и иные системы. К объективу в П. м. предъявляется кроме обычных требований еще два: 1) объектив должен быть по возможности лишен поляризационного эффекта, который происходит от натяжений в его стеклах; 2) объектив должен быть так включен в общую систему П.м., чтобы его оптическая ось совпадала с осью вращения столика. Для достижения этого приходится вводить нек-рую дополнительную операцию при подготовке П. м. к работе, называемую центрировкой. Центрирование достигается легким наклонением объектива при помощи двух винтов, расположенных так, что они могут давить на оправу объектива. Располагаются винты так, что их направление взаимно перпендикулярно и или совпадает с плоскостью симметрии П.м. или расположено к ней под углом в 45°. Выше объектива помещается верхняя призма Л (фигура 1) (анализатор). Она устроена т. о.,.что м. б. или включена в оптич. систему П. м. или выключена путем выталкивания ее из тубуса вместе с оправой. В более простых моделях верхняя призма не имеет вращательного движения, в более сложных же она может поворачиваться помощью рычажка, так что положение ее главного сечения может изменяться по отношению к нижней призме. Выше анализатора имеется в тубусе П. м. прорезь, в к-рую может вводиться дополнительная линза Lb, называемая линзою Бертрана. Последняя обычно снабжена диафрагмой и вместе с окуляром составляет слабо увеличивающую сложную лупу. Линза Бертрана подобно верхней призме м. б. легко введена или выведена из общей системы микроскопа. Сверху в тубус могут вкладываться различные окуляры. Нек-рые из них снабжены крестом нитей для производства количественных измерений. Верхняя линза окуляра делается выдвижной, так что крест нитей м. б. сфокусирован на ясное видение. Кроме креста нитей в специальных окулярах вводится микрометренная шкала для измере

ФИГ

ния линейных размеров изучаемых объектов или планиметрич. шкала (сетка) для измерения площадей. В нек-рых специальных случаях приходится пользоваться т: н. н а-кладным анализатором, накладываемым поверх окуляра; тубус-анализатор при этом должен быть выключен.

Ко всякому П. м. прилагаются 2 или 3 пластинки (см^ Компенсаторы). Эти пластинки служат“-для определения оптич. характера исследуемого кристалла, знака его главной зоны или удлинения, для приблизительного определения разности хода, даваемой кристаллом, а также для обнаружения очень слабого двупреломления. Одна из компенсационных пластинок изготовляется из пластинки белой слюды с таким расчетом, что компенсатор дает разность хода лучей, равную */ι А; при этом пластинка ориентируется так, чтобы в том направлении, в к-ром она вводится в микроскоп, располагались главные направления слюдяной пластинки. Такая пластинка носит название «^г/₄ волны», или слюдяного компенсатора. Другой компенсатор такого же внешнего вида изготовляется из спайной пластинки гипса. Он вырезывается такой толщины, чтобы дать поляризационную окраску (смотрите Поляризация света) на границе красного и синего. Разность хода такой пластинки близка к 560 тц. Оттенок, осуществляемый такой пластинкой, носит название «чувствительного», т. к. малейшее изменение в величине разности хода всей оптич. системы микроскопа и объекта изменяет его или на красный или на синий. Третья пластинка, значительно реже применяемая, изготовляется из кварца, причем она выпиливается вдоль его оптич. оси. Толщина этой пластинки переменная, т. к. она имеет клинообразную форму. При помощи такой пластинки можно осуществить различные поляризационные окраски. Для введения компенсаторов в П. м. над объективом делается специальная прорезь, расположенная под углом в 45° к плоскости симметрии П. м. К П. м., изготовляемым фирмой Лейтц, обычно прилагается ещё один компенсатор, называемый компенсатором Берека. Этот прибор служит и как обычная компенсационная пластинка и как прибор для точного измерения разности хода, даваемой исследуемым кристаллом. Он изготовляется из пластинки кальцита, вырезанной перпендикулярно оптич. оси и могущей вращаться около горизонтальной оси. Угол наклона пластинки, необходимый для уничтожения разности хода, даваемой исследуемым кристаллом, при соответствующей градуировке прибора м. б. связан определенным соотношением с осуществляемой разностью хода. В П. м. других систем для той же цели, то есть точного измерения разности хода, приходится применять компенсатор сист. Бабинэ (смотрите Компенсаторы).

Наблюдения, производимые при помощи П. м., могут быть сведены к трем главным типам. 1) Наблюдения в «простом» свете, то есть без введения анализатора, сводятся к измерению плоских углов, например углов между трещинами спайности кристалла, измерению или только сравнению показателей преломления тех сред, которые подлежат изу чению, измерению толщины изучаемой кри-еталлич. пластинки (метод де-Шона) и наконец изучению характера плеохроиз-м а (смотрите Дихроизм) данного кристаллич. вещества. 2) Наблюдения в поляризованном параллельном свете (или ортоско-пические) ведутся при включенной верхней призме и позволяют определить такие константы, как главные величины двупрелом-ления, ориентировку оптич. индикатриссы по отношению к кристаллографии. направлениям исследуемого вещества (угол погасания и оптич. ориентировка), характер удлинения главной зоны и оптич. знак кристалла. 3) Для последнего определения, а также и для нек-рых других из вышеупомянутых, необходимо знать точную ориентировку сечения оптич. индикатриссы кристалла. Эта последняя узнается при установке П. м. на «поляризованный сходящийся свет, то есть превращением П. м. в коноскоп». Это достигается введением под столик П. м. дополнительной сильно собирающей линзы, конденсора (смотрите), применением возможно сильного увеличения и введения в систему П. м. линзы Бертрана. Иногда бывает удобнее применить метод Лазо, то есть наблюдать интерференционные фигуры непосредственно над объективом, вынув окуляр и используя накладную диафрагму, прилагаемую обычно ко всем П. м. Коноскопич. наблюдение позволяет сделать вывод об однооености или двуосности кристалла, об его оптич. знаке (при помощи компенсатора), о точности ориентировки выбранного сечения индикатриссы, величине угла оптич. осей и тому подобное. Т. к. оптич. определение кристаллического вещества связано с применением всех трех методов наблюдения, П. м. строят так, чтобы переход от одной установки к другой совершался возможно легче. Это достигается подвижностью анализатора и линзы Бертрана, легкой сменяемостью объективов без ущерба их центрированности и незатрудненным введением конденсора для получения сходящегося пучка света.

Совершенно своеобразной методикой наблюдения кристаллич. вещества является методика, предложенная Федоровым. Для ее осуществления необходим дополнительный прибор, универсальный столик Федорова, позволяющий давать любой поворот исследуемому кристаллу с количественным учетом всех углов наклона препарата относительно первоначального положения. Этот метод исключает пользование коноскопич. методом, что значительно облегчает все наблюдения. Но он имеет конечно и свои недостатки. Коноскопич. метод даст возможность изучения значительно более мелких объектов, нежели это возможно при применении метода Федорова. На фигуре 1 показан ход лучей при орто- (фигура 1а) и коноскопич. установке (фигура 16).

Лит.: ВейншенкЭ., Поляризационный микроскоп, пер. с нем., СПБ, 1904; Лодочников В. Н., Основы микроскопии. исследования кристаллич. вещества, Л., 1930; Усов М. А., Федоровский или универсально-оптич. метод, Томск, 1910; Н и к и-тин В. В., Универсальный метод Федорова, СПБ, 1911—1915 (литограф.); Leiss С. u. Schneider-h о h η H., Apparate und Arbeitsmethoden zur mikro-skopischen Untersuchung kristallisierter Korper (Hand-buch der mikroskopischen Technik),unterMitwirkung v. E. Beintker, B. 10, Stg., 1914; Rosenbusch H. u. Wtilfing A., Mikroskopische Physiographie der

Mmeralien und Gesteine. Untersuchungsmethoden, B. 1, Hklfte 1, Stg., 1921—24; Dupare L. et Pea το e P., Traitd de technique mindralogique et pdtrogra-phique, 1 partie—Les mdthodes optiques, P., 1907; J o-hannsen A., Manual of Petrographic Methods, N. Y.—L., 1918; Berek M., Mikroskopische Mineral-bestimmung mit Hilfe d. Universalmethoden, Berlin. 1924. С. Четвериков.