反光显微镜的基本构造

文章来源: 人气:803 发表时间:2018-01-03

反光显微镜的基本构造与鉴定透明矿物的偏光显微镜相比,反光显微镜只是增加了光源和垂直照明器,其他部件基本是相同的现仅对光源和垂直照明器作一介绍。


透镜,滤光片研发生产.jpg



(一)光源

光源是反光显微镜不可缺少的组成部分,是为了得到一定亮度和质量的光线而设置的。反光显微镜采用白炽灯或卤钨灯作光源,电压为6~ 12V,功 率30W左右,最大可达100W。光源可直接安装在显微镜的进光管上,如江南光学仪器厂生产的XPK-6型反光显微镜;光源也可制成独立的灯架,与显微镜配套使用,如苏州光学仪器厂生产的XPA-1型透、反两用显微镜。

光源关系到机域的明亮程度,故直接影响矿物各种光学性质的观测以及显微照相的效果。因此,鉴定矿物前,必须调节好光源。调节光源一是要选择适当的电压,使亮度适中;二是要调节好灯泡的空间位置,使光线均匀。对于安装在显微镜上的连体式光源,可通过调节螺丝使灯头在三维空间移动,直至光源点与进光管在同一水平线上,此时视域最亮且光线均匀。对于不与镜体相连的活动光源,可直接移动灯架的位置和方向,并沿立柱升降灯的高度,以及调节灯的入射角度,使光线平行射入进光管,调至视域最亮且光线均匀。光源发出的光一般都带有黄色,必须在灯泡前加蓝色滤光片,使入射光接近白色。此外,为了消除灯丝或灯泡壁对光线的影响,灯泡前还需加一毛玻璃片。


(二)垂直照明器

垂直照明器是反光显微镜上处理和调节光线的主要部件,可分为入射光管和反射器2个部分。

入射光管是光源和反射器之间的导光系统,使光源发出的光得到调整并照射到反射器上。从光源至反射器,依次设有下列部件;

光源聚光镜:位于入射光管理前端,靠近光源。其作用是把光源发出的光线聚焦于视野光圈上。

孔径光圈:也称口径学圈,为一可任意开闭的虹膜式光圈。其作用是控制入射光束的直径、影像反差强弱及物镜的有效孔径。孔径光圈缩小时,入射光线直径变小,视域亮度随之减弱,分辨力降低。但缩小孔径光圈可形成较为垂直的入射光,使有害的杂乱光线减少,并减弱镜筒内的耀光,降低色差和球差的影响,增强影像反差,使之更为清晰。可见,孔径光圈必须调节到合适的位置,用低倍物镜时通常可开至与孔边基本重合;用中倍或高倍物镜时应适当缩小孔径光圈。

准直透镜:能调整光线的方向,将来自孔径光圈中每一点的光线变成一束平行的光柱。


前偏光镜:也称起偏振镜,能使入射的自然光变为平面偏光,通常可以自由旋转45。~ 90。。观测矿物时,应使其振动方向为左右方向(水平振动〕,因为此时反射器反射向下的光强比其呈前后方向(直立振动)时大。

视野光圈:也称视域光圈或视场光圈,能控制视域的大小。适当缩小视野光圈可挡去有害的杂乱反射光,降低耀光的影响,使视野内明暗对比度增加,物像清晰度提高。鉴定矿物时,通常将视野光圈调至与视域的自然状态同大,如再放大,不仅不能增大视域,而且能放进更多的杂乱光线。

校正透镜:也称消色透镜,位于视野光圈后方。能将视野光圈之像准确校正在光片表面上,使视域中的物像清晰。校正透镜常可前后移动,它还具有消除色差和球差的功能。

反射器是垂直照明器中最重要的部件,能将来自进光管的水平入射光垂直向下反射,透过物镜达到光片表面。常用的反射器有玻片式和棱镜式两种。

玻片反射器是将一玻璃片镶嵌在东西向的水平轴上,使玻片表面与镜筒光轴呈45。交角。为了增强玻片的反射能力,在其下面镶有高折射率的物质。


同时,为了增强光线透过玻片向上射向目镜的能力,又在其上侧镀了低折射率物质。当入射光线射到玻片反射器上时,一部分光线透过玻片而损失,另一部分光线被反射向下,通过物镜射至矿物光片上。当光线自矿物光片向上反射再次到达玻片时,又有一部分光线被反射回光源而损失,余下的部分透过玻片至目镜。玻片反射器的优点是光线可以通过物镜的全孔径,视域亮度均匀,分辨力较强,可以进行全孔径偏光图的观察。缩小孔径光圈可使光线近于垂直入射和反射,在矿物光学性质测定时可得到较正确的结果。但是,玻片反射器光线损失大,即使假设矿物光片的反射率可达100%,到达目镜的最大光强也只有入射光强的 21%。此外,光线多次透过玻片,因二次反射产生耀光,会影响物像的清晰度。

棱镜式反射器有直角棱镜和三次全反射棱镜2种。直角棱镜如图2-9-3b所示,截面为直角等腰三角形,被安装在显微镜镜筒一半的位置。入射光线进入棱镜后,可被棱镜的斜面全部反射向下,经物镜到达光片表面,再由光面反射向上,经物镜进入镜简。此时有一半光线被棱镜反射回光源,另一半光线可直接到达目镜。因此,若光强经矿物光面和透镜表面的反射没有损失,则到达目镜的最大光强为入射光强的50%,即有效光线比玻片式反射器强一倍以上。可是,棱镜反射器遮去了光路的一半,不仅降低了物镜的分辨能力,而且观察偏光图时也只能看到半个图形。此外,当入射光的振动面不严格与反射器对称面平行或垂直时,反射光将发生明显的椭圆偏振化和椭圆

长轴的旋转,从而影响某些光学性质的测定。用高倍物镜时这种影响更大。

 

为了消除这一缺点,可改用3次全反射棱镜,它是将普通棱镜的直角截去,形 成一个与斜面平行的平面。入射光经3次全反射后,产生180。 (3 X 60。〕的周相差,使透出棱镜的光仍为直线偏光。


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