Способ калибровки коноскопа поляризационного микроскопа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ КОНОСКОПА ПОЛЯРИЗАЦИОННОГО МИКРОСКОПА(57) Изобретение относится к оптике,а именно к калибровке коноскопа поляризационного микроскопа по эталонномуанзиотропному минералу, и может бытьиспользовано при проведении минералого-петрографических исследований. Це 59 4 С 01 В 21/00, 9/04 лью 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 0 делений от центра коноскопаПри этом шкалу ориентируют параллельно плоскости световых колебаний одного из николей, Константу Малляра К рассчитывают по формуле К = 0 1- я 1 п 2 Р - сояС/ /(и я 1 пу япс), где у - угол, образуемый оптической осью эталонного минерала с перпендикуляром к плоскости шлифта, предварительно замеренный на федоровском столике, п,и - средний показатель преломления эталонного минерала, равный для кварца 1,549. 9 ил., 1 табл.Изобретение относится к оптике, а именно к калибровке коноскопа поляризационного микроскопа по эталонному ацизотропному минералу, и может быть5 использовано при проведении минералого-петрографических исследований,Целью изобретения является сокращение затрат времени на калибровку поляризационного микроскопа и повы шение ее точности.На фиг.1 показана симметричная коноскопическая фигура при коноскопическом измерении угла оптических осей по двуосному эталонному минералу. Вы ход биссектрисы совпадает с центром коноскопа О. Л и Л - выходы опти 2ческих осей, 20 - расстояние между вершинами ветвей гиперболы в деленияхшкалы окуляра-микрометра. 20На фиг.2 показана асимметричнаяконоскопическая фигура при измерениирасстояния 2 Л между, вершинами ветвейгиперболы для калибровки коноскопа(В - выход биссектрисы), на фиг.3 25дана графическая интерпретация формулы Малляра, где 0 - центр проекции,00 - оптическая ось коноскопа, ОА,и ОА 2 - оптические оси минерала, ОА,и ОЛ - проекции оптических осей на З 0плоскость проекции; Ч - половина углаоптических осей; Р - половина расстояния между выходами оптических осей вделениях окуляра-микрометра.На фиг,4 показана сферическая по,верхность направления световых колебаний одноосного минерала (шар Бера),Сплошные линии (меридианы) - направления световых колебаний, совпадающиес главными плоскостями оптической индикатрисы и пересекающиеся в однойточке (полюсе), соответствующей выходу оптической оси. Точечные линии(широты) - второе направление световых колебаний, перпендикулярное первому. В плоской ортографической проекции и широты, и меридианы являютсяэллипсами,На фиг.5 изображена ортографическая проекция оптической индикатрисы 50 одноосного минерала в косом сечении в исходном положении, когда оптическая ось лежит в плоскости световых колебаний одного из николей, где 0 - центр проекции, Л - выход оптической оси, ВНС, ЕСН, К 01. Полуэллипсы, представляющие собой следы главных плоскостей оптической индикатрисы, пересекающиеся в точке выхода оптической оси,- угол между направлением световых колебаний в николе иследом пересечения главной плоскостиВНС с плоскостью проекции, С, Н - характерные точки полуэллипсов, в ко-.торых направления световых колебанийв ортографической проекции взаимноперпендикулярны (показаны крестиками), а - большая полуось полуэллипсаВНС Ь - малая полуось того жеполуэллипса.На фиг.б изображена ортографическая проекция после поворота столикамикроскопа на угол 1 по ходу часовойстрелки. Оси полуэллипса ВНС и направление световых колебаний в точке Н (показано крестиком) совпало снаправлением световых колебаний в николях ох и оу, в связи с чем в точке Н наблюдается темнота.На фиг.7 показана коноскопическаяфигура одноосного минерала в исходномположении при калибровке коноскопа,Изогира в виде прямой балки параллельна световым колебаниям поляризатора РР и проходит через центр коноскопа.На фиг.8 изображена коноскопическаяфигура одноосного минерала после поворота столика микроскопа на угол опо ходу часовой стрелки, Изогира сместилась вправо на П делений шкалыокуляра-микрометра. Н - характернаяточка полуэллипса. РР - направлениесветовых колебаний в поляризаторе.На фиг.9 - показана коноскопическая .фигура после поворота против ходачасовой стрелки на угол 2 1 от положения. фиг.8, Ввиду симметричностиконоскопической фигуры одноосного минерала расстояние ОН = ОН (фиг,8)при равных углах поворота столика микроскопа 1 от исходного положения РР(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 прохо 135403240 45 дящем свете зерно должно быть в положении погасания,5) при несоблюдении условия и4произвести дополнительную центрировку .коноскопа и повторить операцию п.4,6) поворотом окуляра-микрометрав тубусе микроскопа совмещают нитьокулярного креста, не имеющую шкалы,с изогирой, 1 О7) вращением столика микроскопапо ходу часовой стрелки смещают изогиру от центра коноскопа на П деленийпо шкале окуляра-микрометра и снимаютотсчет 4, по лимбу предметного столи Ька микроскопа;8) вращением столика микроскопапротив хода часовой стрелки смещаютизогиру н противоположном направлениипо шкале на Р делений от центра коноскопа и снимают отсчет ( по лимбупредметного столика микроскопа,9) по формуле ( = в в врассчи -г.2тывают средний угол поворота столика 2810) рассчитывают константу МалляраК по формуле Р 1 - з.пу созК -и ЗДПЗ 1.П ,где 0 - расстояние от центра поля30зрения коноскопа до точки пересечения изогирой шкалы окуляра-микрометра, в деленияхшкалы,Р - угол, образуемый оптической 35осью эталонного минерала сперпендикуляром к плоскостишлифа, замеренный на федоровском столике,- угол поворота столика микроскопа от положения погасаниязерна эталонного минерала впроходящем свете до положения, при котором изогира пересекает шкалу окуляра-микроскопа на расстоянии в Э делений от центра коноскопа,и - средний показатель преломления минерала;рассчитывают константуМалляра для В 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 коноаскопа ( У, 25 ) для объектива 60 но не слишком сильно наклонена к плоскости шлифа (у 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(у 75Для повышения точности измерение необходимо проводить в двух положениях; при повороте столика по часовой и против часовой стрелки (фиг,8 и 9), снимая отсчеты , ипо лимбу предметного столика, Средний угол поворота столика равен% (.2Пример калибровки коноскопа предложенным способом. Необходимо откалибровать коноскоп микроскопа "Полам Р" 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 коноскопа - 17 делений окуляра-микрометра.Калибровку коноскопа проводят собъективом б 0 на 5, 10 и 15 деленийокуляра-микрометра, условно считаяих соответствующими малым,.средним ибольшим коноскопическим углам. В результате калибровки замерены следующие углы поворота столика микроскопа:Число делении051015 По приведенной Формуле рассчитывают значения константы Малляра К:малые коноскопические углыК = 23,5средние коноскопические углыК = 22,9",большие коноскопические углыК=21,8По полученным значениям К, с учетом показателей преломления минерала,в котором производится измерение угла4032 5135оптических осей, по формуле Маллярарассчитана цена делений коноскопа Взи 7-- .К и,Результаты калибровки коноскопамикроскопа "Полам Р" с объективом60 " 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. П =22:2 = 11, По таблице находят коноскопический угол, соответствующий 11 делениям 717,5, 2 Ч " 17,5 х 235Систематическая случайная погрешность определения константы Малляра по предложенному способу равна +4,2 . Формула изобретения Способ калибровки коноскопа поляризационного микроскопа с окуляром- микрометром 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 Б картину от одноосного минерала, для чего вращением столикамикроскопа ус- 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 0 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 = Э 1 - з 1 п 2 соз 2 - щашопределяют кони з 1 пу з 1 пстанту Малляра, где, = (1, -1,)/2, и, - средний показатель преломления эталонного минерала, у - угол между оптической осью эталонного минерала и нормалью к плоскости шлифа, пред" варительно эамеренный на столике Фе До 1 ойат о 1 л лсч сч сч Ю и л Ф в л сЧ ш ю Ф Ф л а сЧ сЧ л о с 1 СЧ СЧсЧсЧ СЧШо оСЧ Ш ОЪ л л СО Л л о Е о о Л л о осХ Ф а " 63 Е Ф " х 6 Еф о о Х а ИсЛ и а л л сф СЧ СЧ о о сГ л сО л сГ Ф