У стройство и принцип работы поляризационного микроскопа

Описание прибора. Поляризационный микроскоп состоит из штатива а (рис. 8) с тубусом б, в котором помещаются верхний николь-анализатор в и линза г, применяемая для изучения явлений поляризации в сходящемся световом пучке (линза Бертрана). Анализатор и линза г могут выдвигаться из прорезей тубуса. В тубусе имеется также и третья прорезь д, служащая для введения компенсаторов e в оптическую систему микроскопа. Тубус можно поднимать и опускать при помощи винта ж и микрометрического винта з. Перемещение последнего отсчитывается по делениям, нанесенным на головке винта. Обычно одно деление соответствует перемещению тубуса на 0,002—0,003мм. Для удобства штатив можно ставить в любое наклонное положение, закрепляя его соответствующим винтом.

Объектив зажимается в пружинные щипцы, захватывающие своей вилкой шпенек на кольце объектива. В этом же кольце имеется приспособление для центрировки объектива.

Объектив считается центрированным, если пересечение креста окуляра совпадает с осью вращения предметного столика u, на котором помещается исследуемый объект.

Столик может вращаться вокруг своей оси, причем угол поворота отсчитывается по лимбу на краю столика: достаточная точность отсчета 1°. Сбоку находится винт, позволяющий закреплять предметный столик неподвижно. На столике находятся лапки Л, служащие для закрепления объекта на столике.

Осветительная система, находящаяся под столиком, состоит из зеркальца (плоского и вогнутого) М, поляризатора Н с осветительной линзой и диафрагмой О и конденсора П, который применяется для получения сходящегося пучка света. Включение и выключение конденсора производятся при помощи рычажка, не показанного на рис. 8. Дополнительный конденсор, прилагаемый к микроскопу (апертура 0,5—1,3), применяется с объективами, дающими большие увеличения. Винт С служит для закрепления поляризатора в требуемом положении для наблюдений в скрещенных и параллельных николях. Вся осветительная система опускается при помощи бокового винта р и этим же винтом может быть отведена в сторону.

Установка микроскопа. Для освещения исследуемого объекта в большинстве случаев применяется специальный осветитель или сильная электрическая лампа с матовым стеклом для получения рассеянного света. Объектив с увеличением помещается в щипцы тубуса. Анализатор и линза г выдвигаются из тубуса. Не вставляя окуляр, смотрят в тубус микроскопа и, перемещая зеркальце, добиваются наилучшего освещения поля зрения. При этом диафрагма в осветительной системе должна быть открыта полностью. Затем в тубус вставляют окуляр, снабженный крестом, вводят анализатор, отпускают винт С и вращают поляризатор до rex пор, пока поле зрения не будет максимально затемнено. Максимальное затемнение поля зрения указывает на скрещенное положение николей.

Затем следует определить направление световых колебаний пропускаемых поляризатором. Для этого вынимают анализатор, отвинтив винт, закрепляющий его в тубусе микроскопа. Приложив анализатор к глазу, наблюдают отражение света от какой-либо блестящей поверхности (например, ящика микроскопа). Поворачивая николь, отмечают разницу в интенсивности проходящего света. Зная направление колебаний отраженного света, определяют, таким образом, направление колебаний, пропускаемых анализатором, а следовательно, и поляризатором, так как положение скрещенности николей уже проверено.

Для того чтобы во время работы всегда знать направление световых колебаний, пропускаемых николями, проверяют совпадение креста окуляра с направлением световых колебаний, пропускаемых поляризатором и анализатором. Расположение креста проверяется по кристаллу черной слюды (биотита) в шлифе. В слюде хорошо видны трещины спайности — направления, по которым кристалл слюды легко раскалывается на тончайшие листочки. Выдвинув анализатор, поворачивают предметный столик так, чтобы трещины спайности были параллельны одной из ветвей креста окуляра. Затем вдвигают анализатор. При этом должно наступать полное затемнение кристалла, так как плоскость спайности биотита совпадает с одним из главных сечений эллипсоида показателей преломления. Если полное затемнение не достигается, то это означает, что крест нитей окуляра не совпадает с направлением световых колебаний, пропускаемых николями. Подобный дефект в микроскопе является весьма существенным, и его исправление следует поручить специалисту-оптику.

Центрировка объектива. Если объектив не центрирован, то все точки объекта при вращении предметного столика описывают окружности, центр которых не совпадает с крестом в поле зрения окуляра. Задачей центрировки является совмещение центра вращения поля зрения с центром креста окуляра. Быстро вращая столик в обе стороны, отмечают на глаз его центр вращения, затем, действуя перпендикулярными друг к другу центрировочными винтами, находящимися в оправе объектива, стараются совместить центр вращения поля зрения с центром креста: Повторяя последовательно эти действия несколько раз, уточняют центрировку и таким образом совмещают ось объектива с осью вращения столика.

Подготовка образца. В качестве исследуемых объектов можно приготовить препараты растворимых солей различных веществ. Приготовляются препараты следующим образом. На чистом покровном стеклышке делается валик из парафина так, чтобы образовалось подобие коробочки, дном которой служит покровное стекло, а стенками — парафиновый валик. В эту «коробочку» наливается несколько капель насыщенного водного раствора исследуемого вещества. Через некоторое время вода испарится, и на стекле образуются кристаллы. Стекло с кристаллами накрывается вторым таким же стеклом, окантовывается — и препарат готов.

В качестве растворимых веществ, кристаллы которых дают в полярископе прекрасные результаты, можно рекомендовать борную кислоту, виннокаменную кислоту, медный, железный и цинковый купорос, сахар, квасцы, двухромокислый калий, поташ, соду и другие легко кристаллизующиеся вещества.

Применение поляризационного микроскопа. Поляризационный микроскоп может быть применим как для наблюдения различных процессов в поляризационном света (например, кристаллы и их рост), так и для измерения показателей преломления порошков, определения толщены кварцевых пластинок и величины двойного преломления кристаллов. Поляризационные микроскопы позволяют также, изучая тончайшие срезы минералов (шлифы), выяснить структуру вещества.