實驗教學課件.ppt

實驗1偏光顯微鏡的使用與維護 實驗目的與要求 1 掌握偏光顯微鏡的結構與構造2 學會使用和維護方法3 學會偏光顯微鏡調節(jié)技術與步驟 偏光顯微鏡的構造和使用 實驗原理與步驟 1調節(jié)照明 對光 1 裝上低倍或中倍物鏡 打開鎖光圈 輕輕推出上偏光鏡 勃氏鏡及聚光鏡 2 轉動反光鏡至視域最亮為止 如果總是對不亮 可以輕輕抽出目鏡或推入勃氏鏡 然后轉動反光鏡至視域內看到光源為止 此時加上目鏡或推出勃氏鏡 視域必然最亮 調節(jié)焦距 準焦 1 將一薄片置于載物臺上 注意必須使蓋玻璃朝上 用彈簧夾夾住 2 從側旁看物鏡鏡頭 轉動粗動螺絲 使鏡筒下降 至物鏡到最低位置 注意切勿壓碎薄 3 從目鏡中觀察 同時轉動粗動螺絲 使物臺升降 當視域中剛剛出現物象時 改用微動螺絲 使物象清晰為止 4 換用高倍物鏡 用同法調節(jié)焦距 在調節(jié)焦距時 絕不能眼睛看著目鏡下降鏡筒 因為這樣很容易壓碎薄片并損壞物鏡 在調節(jié)高倍物鏡焦躁時 尤應注意 因為高倍物鏡的焦躁很短 鏡頭幾乎與薄片接觸 若薄片蓋玻璃朝下時 不但無法準焦 而且常有壓碎薄片 割傷鏡頭的事故發(fā)生 校正中心在校正中心前 必須檢查接物鏡位置是否正確 如物鏡沒有安裝在正確位置上 中心不但不能校正 而且往往容易損壞物鏡和校正螺絲 校正中心時 如發(fā)現螺絲旋轉費力 或失效時 應立即報告 請求指導 切勿強力扭動 校正中心的方法 參閱教材的有關部分 MIE系統的使用 1 打開計算機桌面的MIE系統2 觀察系統的窗口設置與條目類別3 對每一條目用鼠標點擊打開 確認各窗口功能 并按說明進行操作4 分析操作各項設置對系統測量結果的影響 實驗2解理及多色性觀察 實驗目的和要求 1 認識解理等級 了解同一礦物不同方向切面上解理縫的表現特征不同 學會解理夾角的測定方法 2 認識多色性現象及其明顯程度 了解同一礦物不同方向切面上多色性的表現特征不同 3 學會利用黑云母確定某個偏光鏡的振動方向 實驗內容 1 觀察并描述黑云母的極完全解理特征 以及其所具有的極明顯多色性現象 利用黑云母測定上偏光鏡的振動方向 2 觀察角閃石的解理特征 并測定其解理夾角 實驗原理 1 解理存在與特征決定于二個方面 一是晶體的結晶學特點 二是礦物晶體切面方向及礦物晶體的折射率與膜片介質之間的差異2 多色性和吸收性在單偏光鏡下 礦物薄片呈現的顏色是礦片對白光中各單色光波選擇吸收的結果 選擇吸收為礦片對白光中各單色光波的不等量吸收 多色性 光波在晶體中的振動方向不同 導致礦片顏色發(fā)生改變的現象 吸收性 光波在晶體中的振動方向不同 礦片顏色深淺發(fā)生改變的現象 影響因素 與礦物本性有關 黑云母多色性明顯 紫蘇輝石多色性不明顯 與切片方向有關 平行光軸或光軸面切面的多色性最明顯 垂直光軸切面不具多色性 其它方向切面介于兩者之間 薄片愈厚 多色性愈明顯 3 偏光振動方向的確定利用黑云母確定上偏光的振動方向 黑云母的結晶學特點證實 發(fā)育完整的具有解理的切面 解理縫延伸方向為Ng或Nm方向 其折射率較大 吸收性最強 顏色最深 在旋轉物臺的過程中 只有當解理縫方向與上偏光振動方向平行時 才能透過上偏光觀察到的礦物Ng或Nm顏色 表現為此時礦物顏色最深 由此可以確定上偏光的振動方向 測定步驟 1 解理夾角的測定 1 選擇正確的切面 要選擇同時垂直兩組解理的切面 判斷 兩組解理最細最清楚 把解理縫平行目鏡十字絲縱絲時 升降載物臺 解理縫不左右移動 兩組解理都要檢驗 2 測定方法 1 在薄片中選擇一個具有兩組解理的礦物顆粒 準焦 移至視域中心 2 轉動載物臺使礦物的一組解理與十字絲之一平行 記下載物臺刻度盤讀數 3 旋轉載物臺使礦物的另一組解理與同一十字絲平行 記下載物臺刻度盤讀數 4 兩次讀數差即為兩組解理的夾角 利用解理夾角鑒定礦物時必須在其切面垂直與礦物兩組解理的顆粒上進行 否則所測不是礦物的真正解理夾角 MIE方法測定解理夾角 1 選取符合要求的切面 見上 2 啟動MIE系統中的測量系統3 選取角度按紐 將鼠標在需要測定的兩組解理紋上按規(guī)定操作 解理交角數據會自動顯示在所測定的礦物解理區(qū) 4 不同區(qū)域重復操作可以得到一系列解理夾角數據 2 多色性的測定 1 選取多色性較為明顯角閃石或黑云母的礦物切面 旋轉物臺觀察礦物顏色的變化 2 在觀察過程中作好紀錄 并圖示礦物晶體不同方向上顏色且要標明上偏光的位置 3 上偏光振動方向的確定 1 選取具有解理發(fā)育良好的黑云母切面 并檢查切面的狀況 2 轉動物臺觀察礦物晶體顏色的變化 3 找出顏色最深方向并標記 實驗3糙面 突起 貝克線的觀察與應用 實驗目的 認識石英 長石 黑云母 角閃石等的突起和糙面特征觀察方解石的閃突起現象學會利用貝克線判斷相鄰礦物折射率的相對大小和突起正負 實驗內容 1 觀察石英 長石 云母 角閃石的邊緣輪廓 糙面 突起等特征及等級 2 觀察方解石的閃突起現象3 利用貝克線移動規(guī)律確定石英和長石 黑云母和角閃石折射率的相對大小 確定黑云母突起的正負 實驗原理 礦物突起是由于礦物晶體與介質折射率差別引起 差別越大突起越高 突起正負之分則決定于礦物折射率高于 正 或低于 負 介質的折射率值 貝克線起源于光線通過礦物邊緣所產生的折射作用 其結果為在相鄰二礦物或介質的接觸邊界上 貝克線總是出現在折射率相對較高的介質一邊 此時 縮短焦距 貝克線向折射率相對較低的介質移動 反之則反 閃突起則是由于礦物切面在不同方向上與介質或環(huán)境中礦物折射率差別較大而顯示出來 實驗步驟 糙面 突起的觀察從薄片上選取石英 長石 黑云母 角閃石等礦物晶體 單偏光鏡下對比觀察并記錄和描述突起的特征確定突起等級和正負 必要時需尋找礦物與膠結物之間的接觸邊界進行測定 貝克線的觀察和移動規(guī)律 選擇礦物晶體 當視域光線變暗時 貝克線顯示明顯 易觀察到 此時稍微調節(jié)焦距 可以發(fā)現貝克線的移動規(guī)律 閃突起的觀察 選擇含方解石礦物的礦片 置于物臺上 調節(jié)好顯微鏡 轉動物臺 就會觀察到在方解石上出現的閃突起 即在不同位置上 方解石突起變化明顯 實驗4干涉色的觀察與光率體半軸名稱的確定 實驗目的 認識正交偏光鏡下消光與干涉現象觀察比較不同級別的干涉色特征學會利用補色原理判斷礦物切面上光率體半軸的名稱 實驗內容 原理和步驟 檢查上 下偏光鏡振動方向是否垂直裝上中倍或低倍物鏡 調節(jié)照明使視域最亮推入上偏光鏡 觀察視域中黑暗程度如何 如果不夠黑暗 說明上 下偏光鏡振動方向不正交 需轉動上 下偏光鏡至視域最暗為止 檢查目鏡十字絲是否與上 下偏光鏡振動方向一致 由于已使下偏光鏡振動方向與東西十字絲平行 并使上 下偏光鏡振動方向正交 南北十字絲應與上偏光鏡振動方向平行 否則十字絲不正交 應予維修 A在薄片中找一個具有清晰解理的黑云母 置視域中心旋轉物臺使解理縫與南北十字絲平行 黑云母解理縫平行東西十字絲時吸收性最強 不易觀察 此時最亮B推入上偏光鏡 如果黑云母變至最暗 說明上 下偏光鏡振動方向已正交C推入上偏光鏡后 如果黑云母未達到最暗 說明十字絲與上下偏光鏡振動方向不平行 此時應旋轉物臺使黑云母最暗 然后再轉動目鏡使十字絲與黑云母解理平行 3消光與干涉現象的觀察 觀察非均質礦物任意方向切片 除垂直光軸外 的四次消光 四次明亮現象 將非均質礦物任意方向切片置視域中心 旋轉物臺360度 有四次黑暗 四次明亮現象 但每次黑暗并非驟然變暗 而是由亮逐漸變暗直到消光 此時即為消光位 由消光位轉45度時最亮 所見干涉色最鮮艷和最亮 準確消光位的確定 非均質礦物的任意方向的切片 消光時的位置是消光位 此時無光通過上偏光鏡而視線呈現黑暗 如何準確確定是否達到消光位至關重要 其方法如下 A置礦物切片于視域中心 B旋轉物臺使之消光 即達最暗位置 C插入石膏板 如果礦片呈現石膏一級紅干涉色 即達消光位 否則要稍轉物臺 至礦片是一級紅方可 4干涉色的觀察 1 分別觀察云母試板 R 1 4 石膏試板 R 1 的干涉色 2 觀察石英楔的干涉色級序 A裝好正交偏光鏡 B從試板孔緩緩插入石英楔 從薄到厚 從鏡中可以看到視域中一至三級干涉色連續(xù)出現 其次序與干涉色色譜表的相同 有的甚至可看到四級干涉色 觀察時注意多級干涉色的特征 3 觀察方解石的高級白干涉色 高級白干涉色往往是混合的灰白色 并帶珍珠色彩 但要確定為高級白干涉色應作如下操作 A置白云石于視域中心 推入上偏光鏡 B旋轉物臺使其消光 再轉物臺45度觀察干涉色特征 C插入云母板或石膏板 干涉色無明顯變化 此即為高級白 否則為一級白 5判斷干涉色級序 1 直觀法和色圈法根據各級的特征 多次觀察對比 積累經驗 可以直接觀察 判斷干涉色的級序 一級以上干涉色的礦片 其邊緣往往可見到細圈干涉色色圈 紅圈圈數加1 即為礦片本身的干涉色級序 用直觀法判斷石英和白云石的最高干涉色 用色圈法判斷橄欖石的最高干涉色 2 借助試板判斷干涉色級序 1 用石膏板和云母板判斷 其步驟如下 A將該切片轉至消光位 B由消光位轉物臺45度 至干涉色最亮 C插入試板觀察干涉色變化 D向相反方向轉物臺90度 即由消光位轉45度 觀察干涉色特征 如用石膏板時出現黃或灰 用云母板時出現橙紅或灰白 則該黃為一級黃 2 用石英楔判斷干涉色級序 A在薄片中選干涉色最高的切片置視域中心 旋轉物臺使之消光 再轉物臺45度 觀察切片的干涉色 B從試板孔緩緩插入石英楔 如果干涉色逐漸降低 直到礦物切片呈現黑暗或出現黑帶為止 如果干涉色逐漸升高 旋轉物臺90度 再插入石英楔 C緩緩抽出石英楔 干涉色由低逐漸升高 注意有幾次紅色出現 紅色數加1即為該片干涉色級序 6判斷干涉色級序升降 干涉色的升高與降低 是以色譜表的順序為標準確定的 干涉色向色譜表右方移動是升高 向左方移動是降低 1 借助石膏板判斷干涉色升降 石膏板R 575毫米 呈一級紅干涉色 通常用于判斷一級干涉色的升降 它升降一個級序 A將石英切片置視域中心 旋轉物臺使之消光 再轉45度 呈一級灰白干涉色 B插入石膏板 觀察干涉色的變化 注意此時判斷干涉色升降應以石膏板的干涉色為準 若由一級紅變?yōu)槎壧m 則干涉色升高 若由一級紅變?yōu)橐患壔野谆蛞患夵S 對礦物來說升高了 則干涉色降低 2 借助云母板判斷透輝石干涉色的升降 云母板R 147毫微米 呈一級灰白干涉色 使用它可使干涉色升降一個色序 其使用方法與石膏板相同 通常用于一級以上干涉色升降的判斷 3 借助石英楔判斷透輝石干涉色的升降 A將具較高干涉色的透輝石切片 有干涉色圈者 置視域中心 旋轉物臺使之消光 再轉45度觀察干涉色 B向試板孔緩緩插入石英楔 觀察干涉色的連續(xù)變化 C按色譜表順序確定干涉色升降 D一般應根據干涉色圈的移動情況來判斷 當插入石英楔時 色圈向外移動是升高 向內移動是降低 7光率體軸名的測定 根據補色法則確定礦物切面上光率體半軸名稱 操作方法和步驟見上述有關部分 實驗5 消光類型 延長符號及雙晶的觀察 實驗目的和要求 1 認識不同類型礦物的消光類型和消光特征 學會消光角的測定2 觀察條柱狀礦物的延性特征 了解延性符號的測定方法3 觀察正交偏光鏡下雙晶的特征和表現 認識幾種常見的礦物雙晶類型 實驗原理 消光 是礦物晶體在正交偏光顯微鏡下當礦物切面上光率體長短半軸分布于上下偏光振動方向相互平行時所表現的礦物黑暗現象 根據礦物晶體處于消光時所表現的結晶特征和偏光振動特點的關系 可以分為三種類型 平行消光 對稱消光和斜消光 特征見教材 在斜消光的礦物切面上測定消光角 光率體主軸與結晶軸之間的夾角 具有區(qū)別礦物種類的作用 具體到每個礦物如何測定需按 光性礦物學 的規(guī)定 在符合要求的切面上測定 延性 是指正交顯微鏡下礦物延長方向與其切面上光率體主軸之間的夾角 規(guī)定 延長方向與Ng夾角小于45度為正延性 否則為負延性 雙晶 由于礦物個體按一定規(guī)律結合成的雙晶 在正交偏光顯微鏡下會表現為不同時消光的現象 這樣就能通過對礦物集合體的消光現象觀察確定雙晶的存在和類型 實驗內容 1觀察角閃石 黑云母 石英 長石不同方向切面的消光類型和消光特點 2測量黑云母或斜長石或角閃石的延長符號 3 觀察長石類礦物的簡單雙晶 聚片雙晶 和格子狀雙晶的特征 實驗步驟 1延長符號的測定 A將欲測礦物切片置視域中央 轉動物臺使之消光 B由消光位轉物臺45度 呈最亮干涉色 C插入試板 根據干涉色升降確定光率體軸名稱 即得延長符號 D寫出延性符號 注意表示延性符號最好用圖表示 2測普通角閃石的消光角 A選定角閃石礦物切面 置視域中心 B轉物臺使解理平行南北十字絲 記下物臺讀數 C轉物臺使之消光 并達準確消光位 記下物臺讀數 D兩次讀數之差即為夾角 E由消光位轉物臺45度 至最亮干涉色 然后插入試板 根據干涉色升降確定光率體軸名稱 F寫出消光角 注意表示消光角必須有三要素 一是礦物結晶學方向 如結晶軸 雙晶面 解理縫等 二是光率體軸名稱 三是二者之間夾角 實驗6錐光鏡下干涉圖的特征及其應用 實驗目的和要求 觀察和認識干涉圖的特征并學會利用干涉圖測定礦物的光性符號和確定礦物切面類型 實驗內容和實驗步驟 1一軸晶干涉圖及光性測定1 錐光鏡下觀察的操作程序 A用中倍或低倍物鏡在薄片中找好欲研究的礦物切片 移到視域中心 如為單礦物定向切片可省略此步 B把聚光鏡升到最高位置 C換用高倍物鏡 并小心準焦 注意 要特別小心 切勿壓碎薄片 割傷鏡頭 D認真地校正中心 E推入上偏光鏡及勃氏鏡 即可看到干涉圖 注意錐光鏡下觀察時 視域中只能有一個顆粒 顆粒因互相影響而混淆了欲研究的干涉圖 此時可縮小鏡筒內鎖光圏 有的偏光鏡無此裝置 若中心未校好也可將欲研究礦物顆粒轉出視域 達不到研究的目的 故應認真校正中心 2 用石英或方解石的垂直光軸干涉圖 測定光性正負 二軸晶干涉圖及光性測定觀察白云母垂直銳角等分線干涉圖特征并測定光性正負 實驗原理 利用一軸晶垂直光軸切面測定光性符號的依據為 補色法則和其波向圖 詳見教材 利用二軸晶垂直BXa切面測定光性符號 是依據其干涉圖在45度位置時 二個光軸之間的光率體投影在光軸面方向上均為BXO的投影 這樣利用補色法則就可以確定測定礦物的光性符號 實驗7透明礦物系統鑒定 實驗要求 1 全面總結復習觀察晶體光學性質的基本操作方法 2 學會系統鑒定透明礦物的程序 實驗內容 1 系統測定普通角閃石或黑云母的光學性質 繪出普通角閃石或黑云母的光性方位圖 2 選擇薄片中某一未知礦物 利用前述方法測定光學性質 根據相關鑒定表或圖書確定出礦物種類 實驗8反光顯微鏡的使用 實驗目的與要求 了解反光顯微鏡的結構與構造 掌握反光顯微鏡的調節(jié)方法和原理了解和掌握反光顯微鏡下不透明礦物的基本特征和性質變化 學會基本的性質觀察方法和步驟 實驗內容 反光顯微鏡的使用 金相顯微鏡 利用金相顯微鏡觀察不透明礦物的光學性質 礦物反射率的觀察礦物顆粒及其邊界與礦物粒度觀察礦物反射色的觀察礦物內反射的觀察 實驗原理和觀察方法 參閱教材 實驗9掃描電子顯微鏡下材料物相分析 參觀理工大學實驗分析測試中心掃描電子顯微鏡實驗室 由專家介紹和講解 基本要求 了解和初步掌握以下幾點1 樣品的制備過程及其測試要求2 圖像的采集與圖像特征表現3 圖像的解釋所涉及到的相關問題及其處理 實驗10 顯微鏡下材料結構參數的測定 實驗目的和要求 顯微鏡下認識并學會區(qū)分礦物顆粒及其類型學會礦物粒度的基本統計方法和原理 實驗內容 顯微鏡下測定薄片中礦物顆粒的粒度并繪制粒度分布圖 實驗原理 見教材相關部分 實驗步驟 選取薄片視域 具有代表性 認真觀察礦物特征和區(qū)分礦物種類選取一種或