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常用补色器:云母、石膏和石英楔

时间:2023-11-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:补色器又称试板、检板、补偿器、消色器。最常用的补色器有云母试板、石膏试板和石英楔,它们是偏光显微镜的重要附件。云母试板的光程差为147nm,相当于黄光的四分之一波长,又称λ/4试板。若矿片的干涉色为Ⅱ级蓝,加入石膏试板后,干涉色升高变为Ⅲ级黄绿,降低变为Ⅰ级灰。上述两种试板的使用范围,只是对初学者的建议。

常用补色器:云母、石膏和石英楔

补色器又称试板(Accessory plate)、检板、补偿器、消色器。最常用的补色器有云母试板(Mica plate)、石膏试板(Gypsum plate)和石英楔,它们是偏光显微镜的重要附件。

图4-9 石膏试板和云母试板

(一)云母试板

云母试板(图4-9)以前多用白云母片制成,故名之,但现在多用水晶晶片制成。不同时代生产的试板,其光率体椭圆半径有不同的标记,如长半径标记为Ng、慢光、γ等,短半径标记为Np、快光、α等。但一般情况下,试板的长边为短半径方向,其短边为长半径方向(下同)。

云母试板的光程差为147nm,相当于黄光的四分之一波长,又称λ/4试板。云母试板在正交偏光镜下呈现出Ⅰ级亮灰干涉色。矿片位于45°位时,从试板孔中加入云母试板可使矿片干涉色改变一个色序;若二者同名半径平行,增高一个色序;若二者异名半径平行,降低一个色序。例如,矿片干涉色为Ⅱ级黄,加入云母试板后,升高一个色序变为Ⅱ级紫红,降低一个色序变为Ⅱ级绿。云母试板多用于干涉色为Ⅱ级黄以上的矿片观察,因为这类矿片在加入云母试板后,干涉色的升高与降低在色彩上差别明显,容易区别。

(二)石膏试板

石膏试板(图4-9)以前多用透石膏晶片制成,故名之,现在多用水晶晶片制作,但仍习惯按原名称呼。早先制作的石膏试板的光程差为550nm,与汞绿光波长(546nm)相近,又称为1λ试板。现今制作的石膏试板光程差也有530nm左右者。石膏试板在正交偏光镜下呈现Ⅰ级紫红干涉色,加入石膏试板可以使矿片干涉色升高或降低一个级序。

石膏试板适用于干涉色为Ⅱ级黄以下的矿片,因为干涉色为Ⅱ级黄以上的矿片加入石膏试板后,干涉色的升降难以判别,而干涉色为Ⅱ级黄以下的矿片加入石膏试板后,干涉色的升高和降低在色彩上相差明显,容易判别。例如,干涉色为Ⅱ级黄的矿片加入石膏试板后:同名半径平行,干涉色升高变为Ⅲ级黄;异名半径平行,干涉色降低变为Ⅰ级黄;两个方向都是黄色彩,难以判定哪个方向是干涉色升高了,哪个方向是降低了。若矿片的干涉色为Ⅱ级蓝,加入石膏试板后,干涉色升高变为Ⅲ级黄绿,降低变为Ⅰ级灰。又如干涉色为Ⅰ级紫红的矿片加入石膏试板后,干涉色升高变为Ⅱ级紫红,降低变为Ⅰ级暗灰(消色)。这样,两个方向的干涉色色彩差别明显,很容易判定哪个方向是干涉色升高,哪个方向是干涉色降低。(www.xing528.com)

上述两种试板的使用范围,只是对初学者的建议。实际操作时,应该是哪种试板易于判别干涉色的升降就用哪种试板。无论使用哪种试板,判别结果应该是相同的。

有趣的是,当矿片光程差R<250nm(对应干涉色为Ⅰ级黄白)时,加入石膏试板后,当异名半径平行时,对应总光程差(R=550nm-250nm=300nm)的干涉色(Ⅰ级黄)相对矿片的原干涉色不是降低,而是升高了,这对初学者是难以理解的。例如,干涉色为Ⅰ级灰白的矿片,其光程差为150nm,加入石膏试板后:同名半径平行时,总光程差R=150nm+550nm=700nm,对应总光程差的干涉色为Ⅱ级蓝绿,相对试板和矿片的干涉色都是升高了;异名半径平行时,总光程差R=550nm-150nm=400nm,对应总光程差的干涉色为Ⅰ级橙,Ⅰ级橙相对于试板的原干涉色Ⅰ级紫红是降低了,但相对矿片原干涉色Ⅰ级灰白却是升高了。因此,补色法则中“干涉色降低”是指光程差较大的矿片的干涉色降低,强调干涉色的总效应与总光程差减小的对应性。

干涉色Ⅰ级灰白的矿片,加入石膏试板后,干涉色升高变为(Ⅱ级)蓝绿,干涉色降低变为(Ⅰ级)橙黄,这一判别法则在以后借助干涉色判别矿物光性符号和确定石英、斜长石钾长石等矿物的光率体椭圆半径名称时经常应用,初学者应熟记之。

干涉色为高级白的矿片,加入石膏试板后:光率体椭圆同名半径平行,干涉色升高一级仍为高级白;异名半径平行,干涉色降低一级也仍为高级白;两个方向都是高级白,肉眼觉察不出有什么变化,这就是高级白干涉色的重要特征,凭借它可与Ⅰ级白相区别。

(三)石英楔

石英楔的结构和制作如前所述(图4-3)。石英楔可连续产生0~1 680nm的光程差,有的可达2 240nm,对应的干涉色为Ⅰ级灰至Ⅲ级紫红,有的可达Ⅳ级浅橙红。非均质体斜交OA切面位于正交偏光镜下45°位,石英楔从试板孔缓缓插入,干涉色会连续变化:当同名半径平行时,以矿片原干涉色为起始干涉色,按干涉色级序依次升高;异名半径平行时,以矿片原干涉色为起始干涉色,按干涉色级序依次降低,直至矿片黑暗(消色),然后又依次升高。如果矿片有楔形边,在矿片主体表面干涉色升高的同时,矿片边缘的色圈向外扩散,干涉色降低时,色圈向内消失。干涉色的变化和色圈的移动给人一种动感,很容易判定干涉色是升高还是降低。

图4-10 贝瑞克消色器

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