ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Оптические исследования с помощью поляризационного микроскопа из "Рентгеновская кристаллография" Оптическая кристаллография хорошо развита, и стандартные процедуры для точного определения оптических свойств кристаллов изложены в ряде монографий (см., например, книги Н.Хартсхорна и А.Стюарта Кристаллы и поляризационный микроскоп [15] или Е. Валь-строма Оптическая кристаллография ). [c.44] Прежде всего необходимо вспомнить, какова природа света, затем ознакомиться с принципом действия поляризационного микроскопа и со свойствами светового луча при его прохождении через кристаллы различных систем. [c.45] Простое гармоническое движение. [c.45] Свет можно описать в терминах квантовой и электромагнитной теорий, для занимающихся оптической кристаллографией последняя оказывается более удобной. Простая электромагнитная волна представляется в виде колеблющегося электрического вектора, магнитный вектор колеблется в фазе с ним, но в перпендикулярном направлении. [c.45] Изображение в микроскопе при скрещенных николях представляется равномерно затемненным. Теоретически свет, поляризованный перпендикулярно плоскости поляризации анализатора, не должен проходить через него, и наблюдаемое поле зрения не должно быть освещено. Однако практически небольшая часть света проходит, вследствие чего поле зрения затемнено не полностью. [c.47] Следует отобрать несколько подходящих кристаллов, поместить их на столик микроскопа и провести исследование при скрещенных николях [18]. При одновременном рассмотрении нескольких кристаллов за счет их различной ориентации представляется возможность увидеть сразу разные дефекты, что значительно упрощает дальнейшее детальное исследование. [c.48] Прозрачные кристаллы могут быть как изотропными, так и анизотропными. Кристаллы кубической системы изотропны, и при вращении столика микроскопа в скрещенном поле эти кристаллы остаются равномерно темными это означает, что проходящий через них свет гасится анализатором. Напротив, анизотропные кристаллы гасят свет только при определенной ориентации. Для того чтобы использовать это свойство, необходимо подробнее рассмотреть поведение световых лучей при их прохождении через анизотропный кристалл. [c.48] Существует два типа анизотропных кристаллов одноосные и двухосные. При прохождении света через одноосный кристалл свет расщепляется на два луча — обыкновенный и необыкновенный, тогда как в случае двухосного кристалла свет расщепляется на два необыкновенных луча. Поведение этих лучей при прохождении через кристалл можно описать с помощью геометрической диаграммы, называемой индикатрисой. Она представляет собой эллипсоид, оси которого пропорциональны показателям преломления света, распространяющегося в направлении этих осей. Индикатриса одноосного кристалла имеет две одинаковые оси. Индикатриса двухосного кристалла представляется трехосным эллипсоидом, его три взаимно перпендикулярные полуоси равны трем главным показателям преломления двухосного кристалла. [c.48] Если поле остается затемненным при вращении столика микроскопа, даже при рассмотрении кристалла с разных сторон, то это значит, что кристалл, по-видимому, относится к кубической системе. Если кристалл дает гашение только для одного направления, то он является одноосным, в случае двух направлений — двухосным. Одноосный кристалл можно отличить от двухосного, исследуя интерференционную картину в скрещенном поле и сходящемся световом пучке. Соответствующая оптическая схема, где показано местоположение собирающего объектива, дана на рис. 14. Эту картину можно также наблюдать, если удалить окуляр микроскопа или ввести линзу Бертрана. Помимо этого используется объектив с высокой разрешающей силой. При объединении окуляра с линзой Бертрана разрешающая сила микроскопа уменьшается, и он фокусирует изображение на верхнюю фокальную плоскость объектива. [c.50] Если наблюдение проводится не в направлении оптических осей, то одноосные и двухосные кристаллы дают погасание при четырех положениях поворотного столика микроскопа, что типично для анизотропных кристаллов. [c.50] Цель оптического исследования кристаллического образца при скрещенных николях — отыскание такой его ориентации, при которой наблюдается погасание параллельно -какому-либо заметному ребру кристалла, в надежде, что направление вдоль этого ребра или перпендикулярное ему окажется кристаллографической осью симметрии (это, конечно, не применимо к кристаллам триклинной системы, за исключением частных случаев). Симметрия рентгенограммы покажет, какое из возможных направлений в действительности является осью симметрии. [c.51] Во многих случаях тщательное исследование внешней формы кристалла и направлений, при которых наблюдаются погасания, позволяет установить кристалл в рентгеновской камере таким образом, чтобы после установки его вращение происходило бы вокруг кристаллографической оси. [c.51] При исследовании анизотропных кристаллов в скрещенном поле двойникование кристаллов будет проявляться в различном освещении отдельных кристалликов, хотя, чтобы это увидеть, иногда требуется рассматривать образец с разных сторон. Кристаллы-двойники следует использовать лишь в крайнем случае, так как интерпретация рентгенограмм при этом сильно осложняется. [c.51] Вернуться к основной статье