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Polarisationsmikroskop

Exaktes physikalisches Meßinstrument Wichtigstes Handwerkszeug für Phasenanalyse Ergebnisse konkurrenzlos schnell und billig: Phasenanalyse, Mineralidentifikation Korngrößenanalyse, Korngrößenverteilung Gefüge Gesteinsansprache "chemische Zusammensetzung" des Gesteins

jessica-owen
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Polarisationsmikroskop

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Presentation Transcript

  1. Exaktes physikalisches Meßinstrument Wichtigstes Handwerkszeug für Phasenanalyse Ergebnisse konkurrenzlos schnell und billig: Phasenanalyse, Mineralidentifikation Korngrößenanalyse, Korngrößenverteilung Gefüge Gesteinsansprache "chemische Zusammensetzung" des Gesteins Entstehungsgeschichte des Gesteins aus Mineralreaktionen und Gefüge technische Brauchbarkeit eines Gesteins (z.B. Baustoff) Schadensdiagnose Polarisationsmikroskop

  2. Sehen wird bestimmt durch das "Auflösungsvermögen", d.h. den kleinsten Abstand zweier benachbarter Bildpunkte, die noch getrennt wahrgenommen werden können. Die Rezeptoren der Netzhaut sind punktförmig, diese bestimmen das Auflösungsvermögen. Rein geometrisch ist das Auflösungsvermögen also begrenzt durch den Winkel, den zwei Strahlen im Auge bilden, die auf benachbarte Rezeptoren treffen. Das Auflösungsvermögen kann man also steigern, indem man den Winkel, unter dem ein Objekt erscheint, vergrößert. Das geschieht zum einen durch Annähern ans Auge, zum anderen durch optische Hilfsmittel. Was ist Sehen?

  3. Instrumente zur Vergrößerung des Bildwinkels: Fernrohr Lupe Mikroskop Funktion: Divergenz bzw. Konvergenz des Strahlenbündels wird durch Brechung an Glas-Luft-Flächen verändert. Link zur "optischen Bank zur Funktion einer Linse: http://www.schulphysik.de/java/physlet/applets/optik1.html

  4. Durchlichtmikroskope Auflichtmikroskope Interferenzmikroskope Phasenkontrastmikroskope Stereomikroskope bzw. "Binokulare" oft in einem Instrument vereint gebräuchliche Mikroskoptypen in den Geowissenschaften: oft als Zusatzeinrichtung für Forschungsmikroskope Keine Mikroskope im eigentlichen Sinne, sondern Lupen (seitenrichtige, vergrößerte Abbildung)

  5. Objektiv: Objekt im Abstand zwischen der doppelten und der einfachen Brennweite: reelles, umgekehrtes, vergrößertes Bild Zweistufige Vergrößerung am Mikroskop: seitenverkehrtes, virtuelles, doppelt vergrößertes Bild • Okular: • Objekt im Abstand innerhalb der einfachen Brennweite (Lupe): • virtuelles, seitenrichtiges, vergrößertes Bild

  6. Tubus abbildende Optik beleuchtende Optik Baueinheiten eines Mikroskops Okular Objektiv Tisch Stativ Kondensor Lampe

  7. Netzhaut Austrittspupille des Okulars Ebene des reellen Zwischenbilds hintere Brennebene des Objektivs Objektebene Aperturblende Lampenwendel Leuchtfeldblende konjungierte Ebenen im Mikroskop

  8. a numerische Apertur n.A. = n sina Die numerische Apertur steuert das Auflösungsvermögen und den Kontrast! hohe Apertur niedriger Kontrast, hohes Auflösungsvermögen niedrige Apertur hoher Kontrast, niedriges Auflösungsvermögen

  9. Elektromagnetisches Spektrum Quelle: Wikipedia

  10. AbsorptionsspektrumFraunhofersche Linien in Sonnenspektrum Emissionsspektrum Spektrum einer Leuchtstoffröhre Quelle: Wikipedia

  11. c0 cStoff n = , n > 1, dimensionslos Brechungsindex • Der Brechungsindex n ist das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeiten im Vakuum (c0) und Stoff (cStoff). Der Wert ist größer als 1 und dimensionslos. • Der Brechungsindex ist eine physikalische Stoffkonstante und abhängig von den physikalisch-chemischen Bedingungen. Daher erlaubt seine Messung in vielen Fällen: • Diagnose • Bestimmung der chemischen Zusammensetzung • Bestimmung der Bildungsparameter (Druck, Temperatur etc.) • Die Messung kann prinzipiell erfolgen über: • Geschwindigkeitsdifferenz von Wellen • Streckendifferenz von Wellenzügen (Interferenzmikroskopie). • Lichtbrechung (Snelliussches Brechungsgesetz) • Bei anisotropen Medien muss die Messung der Brechungsindizes richtungsabhängig erfolgen!

  12. Wichtige Brechungsindizes Vakuum: 1 Luft: 1,0003 Wasser: 1,33 Fluorit: 1,43 Quarz: 1,544 - 1,553 Diamant: 2,4 Rutil: 2,6 - 2,9 Glas: 1,4 - 1,8 Objektträger 1,515 Immersionen: Immersionsöl: 1,515 Canadabalsam: ~1,52 Epoxydharz: ~1,56

  13. a a c1, n1 c2, n2 b n2 n1 sin a sin b c1 c2 = = Snelliussches Brechungsgesetz 1618 Willebrord Snell Astronom und Mathematiker (1580-1626)

  14. Johannes Kepler Mathematiker und Astronom (1551-1630) Brechungsindexbestimmung aus dem Schattenwurf Dioptrik, 1611

  15. Dispersion des Lichts Quelle: Wikipedia

  16. Dispersion des Lichts dmin. w d sin w + d 2 w 2 n = sin a a Für die Messung anisotroper Kristalle muss ein Hauptschnitt oder mindestens ein Hauptbrechungsindex in der Symmetrieebene des Prismas liegen. Minimalablenkung am Prisma

  17. bkrit Grenzwinkel der Totalreflektion n1< n2 n1 n1= n2• sin bkrit n2

  18. modernes Totalreflektometer nach Abbe

  19. modernes Totalreflektometer ab Werk erhältliche Skaleneichung „Abbemat“, Fa. Kernchen, Seelze

  20. Beschriftung Objektiv und Okular

  21. Lichtbrechung im Dünnschliff

  22. Relief

  23. Chagrin(franz.: genarbtes Leder)

  24. Becke - Linie Becke – Linie benannt nach Friedrich Becke 1855-1931

  25. Blende nach Schröder van der Kolk Heller Rand zur Blende Korn niedriger lichtbrechend Immersionsmethode niedrige Apertur, defokussiert Becke Linie: Beim Heben des Tubus geht die helle Linie in das höher brechende Medium niedrige Apertur hohe Apertur

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