Optická (světelná) Mikroskopie pro TM II

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Optická (světelná) Mikroskopie pro TM II"

Dagmar Vítková
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Optická (světelná) Mikroskopie pro TM II Ústav skla a keramiky VŠCHT Praha

2 Osnova přednášky Příprava vzorků Mikroskopické studium v polarizovaném světle ve výbrusu Měření indexu lomu Odrazová mikroskopie 2

3 Příprava preparátů Výbrus - tloušťka μm - pod mikroskopem je většina minerálů průhledná (x opakní minerály) - podložní sklo 1-1,5 mm, (krycí sklo 0,1-0,2 mm) - tradiční fixace do kanadského balzámu (n = 1,54) nebo syntetické pryskyřice Leštěný nábrus - jedna strana vzorku zbroušena a naleštěna - opakní materiály - pozorování v odraženém světle Částečný výbrus: - vměstky ve skle - překrytí sklem - rychlá příprava 3

1,54) nebo syntetické pryskyřice Leštěný nábrus - jedna strana vzorku zbroušena a naleštěna - opakní

4 Mikroskopické studium v polarizovaném světle Textura - charakterizuje materiál ve větším celku - orientace krystalů, rozptýlení fází - homogenita, porozita - všesměrná, jednosměrná Mikrostruktura - charakterizuje materiál na úrovni jednotlivých objektů - tvar krystalů, rozdělení velikosti - zrnitost /Maryška 2000/ 4

všesměrná, jednosměrná Mikrostruktura - charakterizuje materiál na úrovni

5 1 Podle tvaru průřezů a) idiomorfní (automorfní) - dokonale vyvinuté kr. plochy, ideální podmínky krystalizace, analytické využití b) hypidiomorfní (hypautomorfní) - horší podmínky při krystalizaci (nebo koroze), částečně vyvinuté kr. plochy c) allotriomorfní (xenomorfní) - tvar nesouvisí s kr. soustavou, např. otavené zbytky, nelze využít analyticky /Gregerová 2002/ /Bartuška 1987/ 5

horší podmínky při krystalizaci (nebo koroze), částečně vyvinuté kr.

6 1 Podle tvaru průřezů a) idiomorfní (automorfní) 6 /Raith 2011/

7 1 Podle tvaru průřezů b) hypidiomorfní (hypautomorfní) /Raith 2011/ 7

8 1 Podle tvaru průřezů c) allotriomorfní (xenomorfní) /Raith 2011/ 8

9 1.1 Charakteristické průřezy idiomorfních krystalů /Raith 2011/ 9

10 1.1 Charakteristické průřezy idiomorfních krystalů /Raith 2011/ 10

11 1.1 Charakteristické průřezy idiomorfních krystalů /Raith 2011/ 11

12 1.1 Charakteristické průřezy idiomorfních krystalů /Raith 2011/ 12

13 1.1 Charakteristické průřezy idiomorfních krystalů /Raith 2011/ 13

14 1.1 Charakteristické průřezy idiomorfních krystalů /Raith 2011/ 14

15 1.1 Charakteristické průřezy idiomorfních krystalů /Raith 2011/ 15

16 1.2 Velikost zrn - diagnostický znak (např. sedimentární horniny) - buď mikrometrický okulár + kalibrační sklíčko se stupnicí v μm - nebo kamera a program na analýzu obrazu (+ kalibrační sklíčko) /microscopy primer/ 16

17 1.3 Vývin krystalů - vzhled krystalu - habitus - (bez ohledu na kr. soustavu) Typy: a) zrnitý b) tabulkovitý c) šupinkovitý d) sloupcovitý e) lištovitý f) jehlicovitý g) vláknitý /Bartuška 1987/ 17

18 1.3 Vývin krystalů a) zrnitý habitus /Raith 2011/ 18

19 1.3 Vývin krystalů b) tabulkovitý habitus /Raith 2011/ 19

20 1.3 Vývin krystalů d) sloupcovitý habitus /Raith 2011/ 20

21 1.4 Stavba krystalů - souvisí s podmínkami vzniku Typy: a) kostrovitá stavba - rychlý vznik krystalů, nedostatečný přísun stavebních iontů b) zonální stavba - změny chem. složení během růstu, neostré rozhraní např. chromkorund c) korodovaný krystal - rozpouštění nejprve vrcholy a hrany, příp. plochy s poruchami kr. mřížky /Bartuška 1987/ 21

22 1.4 Stavba krystalů 22 /Raith 2011/

23 1.5 Krystalové agregáty - krystalizuje najednou více jedinců Typy: a) sférolity b) dendrity c) zrnité agregáty d) vláknité /Bartuška 1987/ 23

24 1.5 Krystalové agregáty 24

25 1.5 Krystalové agregáty /Raith 2011/ 25

26 1.6 Uzavřeniny v krystalech - mechanické příměsi z taveniny - různá rychlost růstu krystalů - např. baddeleyit v korundu - reakce minerálu s okolním prostředím - např. křemen s kalcitem - odmísení fází z tuhého roztoku při chladnutí - např. Na-živec v K-živci - dutiny vyplněné plyny a kapalinami - příčinou zákalu - např. křemen 26

27 1.7 Štěpnost a lom - odpor krystalu k oddělení základních stavebních jednotek - souvisí s hustotou atomů, v krystalových rovinách - diagnostické znaky - stupeň štěpnosti a orientace štěpných trhlin - orientace štěpných trhlin je dána Müllerovými indexy Stupně štěpnosti: a) velmi dokonalá - např. slída b) dokonalá - např. amfibol c) dobrá - např. pyroxen d) nedokonalá - např. olivín e) špatná - např. granát f) nerost neštěpný - např. křemen /Bartuška 1987/ 27

28 1.7 Štěpnost a lom /Raith 2011/ 28

29 1.7 Štěpnost a lom /Raith 2011/ 29

30 1.8 Reliéf - srovnání optické lomivosti minerálů - je daná optickou hustotou - vyšší index lomu - reliéf vystupuje vůči okolí a naopak např. granát v živci /Gregerová 2002/ /Procházka 2008/ 30

31 Propustnost světla krystalem Podle intenzity absorpce a) průhledné nerosty - čiré (pokud jsou zároveň bezbarvé) b) průsvitné n. - propouští světlo, absorpce např. díky uzavřeninám c) neprůhledné n. - propouští světlo jen ve velmi tenkých vrstvách d) opakní n. - nepropouští vůbec - např. grafit Barva - některé vlnové délky světla se absorbují více - nezávisí na orientaci krystalu (jinak pleochroismus viz dále) 31

32 Propustnost světla krystalem Pleochroismus - různé barvy podle krystalografické orientace vůči rovině kmitání polarizovaného světla - nejvýraznější je v řezech s maximálním dvojlomem - řezy rovnoběžné s optickou osou (rovinou optických os) - plošná barva v řezech kolmých na optickou osu (není dvojlom) - většina zbarvených anizotropních minerálů; zvl. biotit, amfiboly, turmalíny; z technických eskolait - amfibol ve středověké keramice /Procházka 2008/ 32

33 Propustnost světla krystalem Pleochroismus - o. jednoosé minerály - dichroismus, např. absorpce ω ε - o. dvojosé minerály - trichroismus, např. absorpce β(γ) α - animace: pleochroismus olivínu /Maryška 2000/ /Bartuška 1987/ 33

34 Měření indexu lomu - index lomu je důležitý údaj při určování nerostů - mikroskopické měření je založeno na srovnání indexu lomu látky s jinou látkou o známém indexu lomu - tou může být minerál (např. křemen), sklo, kanadský balzám, imerzní kapalina (viz dále) Měření indexu lomu u izotropních a anizotropních látek - izotropní mají jen jeden index lomu, nezávisí na směru, v němž měříme - anizotropní o. jednoosé - nalezení řezu maximálního dvojlomu ( s osou c) - měří se v polarizovaném světle v poloze zhášení - najde se ve zkřížených nikolech (viz dále) - nalezení shody s indexem lomu imerzní kapaliny - otočení o 90 a změření druhého indexu lomu - ε, ω 34

35 Měření indexu lomu - anizotropní o. dvojosé - tři indexy lomu α, β, γ - obtížné nalezení správně orientovaného řezu - štěpnost pomůže u rombické a monoklinické soustavy - nalezení řezu maximálního dvojlomu ( s rovinou o. os) - měření α a γ - β je v řezech kolmých na o. osy nebo na ostrou střednou Imerzní kapaliny - anorganické nebo organické kapaliny či roztoky - stálé, nemění index lomu, chemicky netečné, nízká tenze par - mísitelnost s jinými imerzními kapalinami nebo vysoká disperze indexu lomu nebo prudká závislost indexu lomu na teplotě - preparát je bez krycího skla, tmelu, případně je ve formě prášku 35

36 Měření indexu lomu Metody srovnávání indexů lomu -Beckeho linka (nejdůležitější metoda), šikmé osvětlení, temné pole, fázový kontrast (viz skripta) Metoda Beckeho linky - vzniká jako světlá kontura na rozhraní různě lomivých látek (minerálů) - Postup - objektiv s menší aperturou, snížit kondenzor nebo přivřít aperturní clonu, krystal s příkrými bočními plochami - zorné pole ztemní - zaostřit - B. linka přechází přes rozhraní při zvyšování či snižování stolku. - při snižování B. linka vstupuje do opticky hustšího prostředí a naopak - B. linka vzniká díky totálnímu odrazu na rozhraní - rozlišení měření indexu lomu je asi 0,002-0,003 - přesnější je v monochromatickém (sodíkovém, 589 nm) světle - indexy lomu minerálů jsou tabelovány pro sodíkové světlo 36

37 Měření indexu lomu Metoda Beckeho linky - vzniká /Raith 2011/ 37

38 Měření indexu lomu Variace indexů lomu - metody: mísení imerzních kapalin, tepelná variace, chromatická variace, dvojí variace Metoda mísení imerzních kapalin - dvě imerzní kapaliny s indexem lomu vyšším a nižším než má minerál - ideální mísení: n = V 1n 1 +V 2 n 2 V 1 +V 2 - pipetuje se ke vzorku, odsává se filtračním papírem Metoda tepelné variace - imerze s výraznou teplotní disperzí (změna indexu lomu asi o 0,03 na intervalu 50 C), např. silikonový olej - vyšší bod varu imerze, vyhřívaný stolek, chyba je dána měřením teploty - lineární závislost: n = n 0 1 βδt, kde ΔT = T T 0 38

39 Měření indexu lomu Metoda chromatické variace - světelná disperze kapalin 0,02 (vyšší než u pevných látek) - Hartmanova disperzní síť: kapalina A a B, shoda λ 1 a λ 2, interpolace /Bartuška 1987/ 39

40 Měření indexu lomu Metoda dvojí variace - kombinace variace tepelné a chromatické - jen jedna imerzní kapalina - výsledkem je n D a disperzní závislost, n(λ) /Bartuška 1987/ 40

41 Odrazová mikroskopie - pro opakní minerály a technické produkty - broušený a leštěný nebo původní povrch - mikroskop pro odražené světlo - opakní iluminátor: trubice se světelným zdrojem, polarizátor, systém kondenzorových čoček, dvou nastavitelných clon a odraz světla na preparát - dochází obecně k cirkulární či eliptické polarizaci při odrazu - odraznost [%] - R = I R I 0 - anizotropie se projevuje dvojodrazem - bireflexí (dané rozdílnou amplitudou a fází odraženého světla) - při otáčení preparátem dochází ke změně odraznosti (zvýrazní se ve zkřížených nikolech) 41

Podobné dokumenty

Neživá příroda I. Optické vlastnosti minerálů

Neživá příroda I. Optické vlastnosti minerálů Neživá příroda I Optické vlastnosti minerálů 1 Charakter světla Světelný paprsek definuje: vlnová délka (λ): vzdálenost mezi následnými vrcholy vln, amplituda: výchylka na obě strany od rovnovážné polohy,