Optická (světelná) Mikroskopie pro TM II



Podobné dokumenty
Neživá příroda I. Optické vlastnosti minerálů

Optická mikroskopie v geologii. Pro studenty odborné geologie přednáší Václav Vávra, Nela Doláková

Optická (světelná) Mikroskopie pro TM III

Přednáška č. 4. Reálné krystaly přirozený vývin krystalových tvarů (habitus minerálů, zákonité a nahodilé krystalové srůsty).

Mikroskopie minerálů a hornin

Optická (světelná) Mikroskopie pro TM I

Forenzní analýza skel. Lubor Fojtášek oddělení chemie a fyziky Kriminalistického ústavu Praha

Základy mikroskopie. Úkoly měření: Použité přístroje a pomůcky: Základní pojmy, teoretický úvod: Úloha č. 10

Úvod do praktické geologie I

Přírodopis 9. Fyzikální vlastnosti nerostů. Mgr. Jan Souček Základní škola Meziměstí. 8. hodina

Optika pro mikroskopii materiálů I

Poznávání minerálů a hornin. Cvičení 2 Fyzikální vlastnosti minerálů

PETROGRAFICKÝ ROZBOR VZORKU GRANODIORITU Z LOKALITY PROSETÍN I (vzorek č. ÚGN /85/)

Optické vlastnosti horninotvorných minerálů I

Typy světelných mikroskopů

MINERÁLY (NEROSTY) PROJEKT EU PENÍZE ŠKOLÁM OPERAČNÍ PROGRAM VZDĚLÁVÁNÍ PRO KONKURENCESCHOPNOST

Úvod do předmětu Technická Mineralogie

VLNOVÁ OPTIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Optika - 3. ročník

Bezpečnost. Pigmenty. Dělení pigmentů: Vlastnosti pigmentů. Úvod, vlastnosti a dělení pigmentů, jejich identifikace

Základní pojmy. Je násobkem zvětšení objektivu a okuláru

Základy geologie pro geografy František Vacek

Cyklus přednášek z mineralogie pro Jihočeský mineralogický klub. Jihočeský Mineralogický Klub

Pigmenty. Úvod, vlastnosti a dělení pigmentů, jejich identifikace

Mineralogie. 2. Vlastnosti minerálů. pro Univerzitu třetího věku VŠB-TUO, HGF. Ing. Jiří Mališ, Ph.D. tel. 4171, kanc.

Geologie-Minerály I.

Výuková pomůcka pro cvičení ze geologie pro lesnické a zemědělské obory. Úvod do mineralogie

Mikroskopie minerálů a hornin

FYZIKA II. Marek Procházka 1. Přednáška

Viková, M. : MIKROSKOPIE II Mikroskopie II M. Viková

7 FYZIKÁLNÍ OPTIKA. Interference Ohyb Polarizace. Co je to ohyb? 27.2 Ohyb

Základní pojmy a vztahy: Vlnová délka (λ): vzdálenost dvou nejbližších bodů vlnění kmitajících ve stejné fázi

Základní horninotvorné minerály

pravou absorpcí - pohlcené záření zvýší vnitřní energii molekul systému a přemění se v teplo Lambertův-Beerův zákon: I = I

PETROLOGIE =PETROGRAFIE

Mikroskopické metody Přednáška č. 3. Základy mikroskopie. Kontrast ve světelném mikroskopu

Stavby magmatických hornin

Polarizace čtvrtvlnovou destičkou

Metody využívající rentgenové záření. Rentgenovo záření. Vznik rentgenova záření. Metody využívající RTG záření

Zadání. Pracovní úkol. Pomůcky

Metody využívající rentgenové záření. Rentgenografie, RTG prášková difrakce

Mikroskop ECLIPSE E200 STUDENTSKÝ NÁVOD K POUŽITÍ. určeno pro studenty ČZU v Praze

Digitální učební materiál

Úvod do předmětu Technická Mineralogie

Anotace: Materiál je určen k výuce přírodopisu v 9. ročníku ZŠ. Seznamuje žáky s fyzikálními vlastnostmi nerostů. Materiál je plně funkční pouze s

Optické vlastnosti horninotvorných minerálů II

Přednáška č.14. Optika

Příloha C. zadávací dokumentace pro podlimitní veřejnou zakázku Mikroskopy pro LF MU TECHNICKÉ PODMÍNKY (technická specifikace)

HORNINA: Agregáty (seskupení) různých minerálů, popř. organické hmoty, od minerálů se liší svojí látkovou a strukturní heterogenitou

Rovinná monochromatická vlna v homogenním, neabsorbujícím, jednoosém anizotropním prostředí

Obr Sférická varta spojky. Obr Vliv tvaru čočky na sférickou vadu

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE

KRYSTALY PRO VĚDU, VÝZKUM A ŠPIČKOVÉ TECHNOLOGIE

Optické vlastnosti horninotvorných minerálů IV

MIKROSKOPIE V OBORU TEXTILNÍM

Elektronová mikroskopie SEM, TEM, AFM

Technická specifikace předmětu veřejné zakázky

MIKROSKOPIE JAKO NÁSTROJ STUDIA MIKROORGANISMŮ

M I K R O S K O P I E

27. Vlnové vlastnosti světla

Optické vlastnosti horninotvorných minerálů III

Název a číslo materiálu VY_32_INOVACE_ICT_FYZIKA_OPTIKA

Optické metody a jejich aplikace v kompozitech s polymerní matricí

Praktické cvičení č. 1.

LMF 2. Optická aktivita látek. Postup :

Polarizace světla nástroj k identifikaci materiálů

METALOGRAFIE I. 1. Úvod

Rovinná harmonická elektromagnetická vlna

C Mapy Kikuchiho linií 263. D Bodové difraktogramy 271. E Počítačové simulace pomocí programu JEMS 281. F Literatura pro další studium 289

GEOLOGIE. Stavbou Země, jejím sloţením, tvarem se zabývají geologické vědy:

Proč elektronový mikroskop?

Refraktometrie, interferometrie, polarimetrie, nefelometrie, turbidimetrie

Mineralogie I. Prof. RNDr. Milan Novák, CSc. Mineralogický systém - silikáty Osnova přednášky: 1. Strukturní a chemický základ pro klasifikaci

Rozvoj vzdělávání žáků karvinských základních škol v oblasti cizích jazyků Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.07/


1. Teorie mikroskopových metod

Geometrická optika. Optické přístroje a soustavy. převážně jsou založeny na vzájemné interakci světelného pole s látkou nebo s jiným fyzikálním polem

Vznik a vlastnosti minerálů

Nauka o materiálu. Přednáška č.2 Poruchy krystalické mřížky

Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost.

INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ. Příklady použití tenkých vrstev Jaromír Křepelka

Glass temperature history

(Umělé) osvětlování pro analýzu obrazu

3. Diferenciální interferenční kontrast (DIC)

Fyzika aplikovaná v geodézii

1. Z přiložených objektivů vyberte dva, použijte je jako lupy a změřte jejich zvětšení a zorná pole přímou metodou.

ZJIŠŤOVÁNÍ CUKERNATOSTI VODNÝCH ROZTOKŮ OPTICKÝMI METODAMI

příloha C zadávací dokumentace pro veřejnou zakázku malého rozsahu Mikroskopy pro LF MU TECHNICKÉ PODMÍNKY (technická specifikace)

Postupné, rovinné, monochromatické vlny v lineárním izotropním nemagnetickém prostředí

Mineralogie a petrografie

Nauka o materiálu. Přednáška č.10 Difuze v tuhých látkách, fáze a fázové přeměny

Mikroskopie a rentgenová strukturní analýza

Kvantitativní fázová analýza

Bioimaging rostlinných buněk, CV.2

2. Vyhodnoťte získané tloušťky a diskutujte, zda je vrstva v rámci chyby nepřímého měření na obou místech stejně silná.

Měření pevnosti slupky dužnatých plodin

OPTIKA - NAUKA O SVĚTLE

SPEKTROMETRIE. aneb co jsem se dozvěděla. autor: Zdeňka Baxová

Optika. Zápisy do sešitu

Krystaly v přírodě (vzhled reálných krystalů)

3. Vlastnosti skla za normální teploty (mechanické, tepelné, optické, chemické, elektrické).

Transkript:

Optická (světelná) Mikroskopie pro TM II Jan.Machacek@vscht.cz Ústav skla a keramiky VŠCHT Praha +42-0- 22044-4151 1

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

Příprava preparátů Výbrus - tloušťka 20-50 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

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

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

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

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

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

1.1 Charakteristické průřezy idiomorfních krystalů /Raith 2011/ 9

1.1 Charakteristické průřezy idiomorfních krystalů /Raith 2011/ 10

1.1 Charakteristické průřezy idiomorfních krystalů /Raith 2011/ 11

1.1 Charakteristické průřezy idiomorfních krystalů /Raith 2011/ 12

1.1 Charakteristické průřezy idiomorfních krystalů /Raith 2011/ 13

1.1 Charakteristické průřezy idiomorfních krystalů /Raith 2011/ 14

1.1 Charakteristické průřezy idiomorfních krystalů /Raith 2011/ 15

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

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

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

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

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

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

1.4 Stavba krystalů 22 /Raith 2011/

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

1.5 Krystalové agregáty 24

1.5 Krystalové agregáty /Raith 2011/ 25

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

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

1.7 Štěpnost a lom /Raith 2011/ 28

1.7 Štěpnost a lom /Raith 2011/ 29

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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