偏光顯微鏡有多種型號。 下面以江南光學儀器廠生產的XPB型偏光顯微鏡(圖2-6)和日本尼康公司生產的-2Pol型偏光顯微鏡(圖2-7)為例介紹偏光顯微鏡的結構。 。
圖2-6 江南光學儀器廠生產的XPB偏光顯微鏡
1.鏡架
它支撐偏光顯微鏡的全部重量,其形狀為帶立柱的馬蹄形,通過水平軸與鏡臂連接(圖2-6)。 在先進的偏光顯微鏡上,它們通常有一個矩形底座,后面有鹵素光源,中間圓孔有孔徑光闌,側面有電源開關(圖2-7)。
2.鏡臂
其下端與鏡架連接,上端與鏡筒連接。 與鏡筒的連接點裝有粗動螺桿和微調螺桿,用于升高和降低鏡筒。 鏡臂可以向后傾斜,但不能過度傾斜(圖2-6)。 在先進的偏光顯微鏡上,鏡臂和鏡座是一體的,兩側的粗動螺釘和精動螺釘用于調節載物臺的高度(圖2-7)。
3.反光鏡
它是一個有平面和凹面的小圓鏡,可以任意旋轉,將光源發出的光線反射到偏光顯微鏡的光學系統中。 一般情況下,采用平面反射鏡來獲得平行透射光; 但在弱光源或錐光系統中,應使用凹面反射鏡(圖2-6)。 在先進的偏光顯微鏡上,它配備有自己的光源(圖 2-7)。
圖2-7 -2 日本尼康公司生產的Pol型偏光顯微鏡
4. 下偏光片
由偏光鏡制成,放置在反射鏡的頂部。 從普通光源發出的自然光通過反射鏡進入下偏光片并發生偏振。 所有自然光都被轉換為具有固定且一致振動方向的偏振光。 下偏光片可以旋轉(圖2-6、圖2-7)。 下偏光片的振動方向(即偏振光通過它后的振動方向)通常調整為東西方向,用符號“PP”表示。
5. 鎖定光圈
位于下偏光片上,通過轉動手柄,可以自由地打開和關閉光圈,以控制透過的光量。
6. 錐光鏡
它位于光圈鎖和載物臺之間,由一組透鏡組成(圖 2-6、圖 2-7)。 從下偏光片透射出來的偏振光通過錐光鏡會聚成錐形偏振光束。 不使用時,可以將錐光鏡從光學系統中推出。
7. 舞臺
它是一個可以水平旋轉的圓形平臺,其邊緣有360°的刻度。 與固定游標尺配合使用時,可直接讀取載物臺的旋轉角度。 載物臺中央有一個圓孔,是光線的通道(圖2-6)。 圓孔旁邊還有一對片夾偏光顯微鏡目鏡十字絲刻度,用于固定片材。 載物臺外緣有固定螺釘,用于固定載物臺。 在高級偏光顯微鏡上,載物臺一般處于水平狀態,但可以通過安裝在鏡臂上的粗動螺桿和微調螺桿升降,以調節載物臺與物鏡之間的距離(圖2- 7) .
8.鏡筒
它是一個連接到鏡臂的長直圓柱體。 旋轉鏡臂上的粗動螺旋和微動螺旋可以使鏡筒上升或下降(圖2-6)。 鏡筒的上端連接目鏡,下端連接物鏡。 中間有測試板孔、上偏光片和伯特蘭透鏡。
9.物鏡
它由安裝在金屬圓筒中的多組透鏡組成。 一般偏光顯微鏡配備四個不同放大倍數(以n×表示)的物鏡,即4×(稱為低倍物鏡)、10×和25×(稱為中倍物鏡)、40×或60 ×或100×(稱為高倍物鏡)。 每個物鏡上都刻有放大倍數和數值孔徑 (NA)。 前者與圖像清晰度成反比,后者與圖像清晰度成正比。 物鏡與片材之間的距離稱為物鏡的工作距離,它與物鏡的放大倍數成反比。 XPB型偏光顯微鏡上,物鏡借助彈簧夾固定在鏡筒下端(圖2-6)。 在先進的偏光顯微鏡上偏光顯微鏡目鏡十字絲刻度,鏡筒的下端是物鏡轉盤,上面裝有4~5個不同放大倍數的物鏡,只需轉動轉盤即可更換物鏡(圖2-7)。
10. 戴上偏光鏡
它嵌入金屬框架中,放置在物鏡和伯特蘭鏡之間。 它可以被推入或拉出光學系統(圖2-6、圖2-7)。 其作用與下偏光片相同,即任意振動方向的光經過上偏光片后,轉換為振動方向固定一致的偏振光。 上偏光片的振動方向始終固定在與下偏光片的振動方向垂直的位置,通常為南北方向,用符號“AA”表示。
11.伯特蘭鏡
位于目鏡和上偏光鏡之間的是一個小凸透鏡(圖2-6、圖2-7)。 在錐光系統下,伯特蘭鏡和高倍物鏡一起使用,可以觀察更大范圍的礦物干涉圖案。
12.目鏡
它由一組安裝在金屬圓筒內并插入鏡筒頂部的透鏡組成(圖 2-6)。 一般來說,目鏡的放大倍數有5×和10×兩種。 在先進的偏光顯微鏡上安裝了兩個目鏡。 目鏡之間的距離和焦距可以根據觀察者的使用情況進行調整(圖2-7)。 目鏡通常配有分劃板和刻度。
上述結構部件分別構成了偏光顯微鏡的機械系統和光學系統。
機械系統包括鏡座、鏡臂、鏡筒、載物臺、光圈鎖等。
光學系統包括光源、反射鏡、下偏光鏡、錐透鏡、物鏡、上偏光鏡、伯特蘭鏡、目鏡等。
偏光顯微鏡除上述主要部件外,還配有石膏試板、云母試板、石英楔、物鏡中心校正螺釘等附件,放置在鏡盒內。
2、偏光顯微鏡光學系統
偏光顯微鏡與一般顯微鏡的區別在于其光學系統配備了兩個偏光鏡和一個錐光鏡。 這三種器件的不同組合構成了不同的光學系統。
1.單偏光系統
僅使用下偏光片,即將單一方向(通常固定在東西方向)振蕩的平面偏振光注入晶體片中。 在該系統下主要觀察礦物的形貌、解理、顏色、突起、粗糙面、貝克線等現象。
2. 交叉偏振系統
在單偏光鏡系統中,當上偏光鏡被推入時,上下偏光鏡的振動方向相互垂直并與目鏡十字線一致。 在該系統下,主要觀察礦物的消光、干涉色、延展性、孿晶等現象。
3.錐光鏡系統
在交叉偏振系統中,將錐光鏡推入并添加高功率物鏡和伯特蘭鏡。 該系統主要通過觀察礦物的干涉圖樣來確定礦物的軸向和光學征象。