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Friedrich Rinne; Max Berek:

Anleitung zur allgemeinen und Polarisations-Mikroskopie der Festkörper im Durchlicht

Bearb.: H. Schumann; F. Kornder

1973. XII, 323 Seiten, 212 Abbildungen, 25 Tabellen, 1 Interferenzfarbenscala, 15x21cm, 700 g
Language: Deutsch

ISBN 978-3-510-65040-8, gebunden, price: 29.90 €

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PolarisationMikroskopieFestkörperDurchlichtUmweltschutzLagerstätte

Contents

Inhaltsbeschreibung top ↑

Der Anwendungsbereich des Polarisationsmikroskops und polarisationsoptischer Methoden erweitert sich ständig. Nicht nur der Fachmineraloge benützt das Polarisationsmikroskop und dessen zahlreiche Zusatzgeräte zu Beobachtungen und Messungen an Gesteinen sowie einzelner Minerale, sondern auch der Chemiker und Biologe wird es immer mehr zur Bestimmung vorliegender Substanzen oder zum Erkennen eines sonst verborgen bleibenden Aufhaus benötigen.
Dazu kommen die weiteren Anwendungsgebiete in Technik, Industrie, Umweltschutz und Kriminalistik. In der Technik gibt es z.B. die Methode der spannungsoptischen Prüfung von Modellen technischer Werkstücke und Formgebung; ähnliches gilt -- in der Glasindustrie -- für die Frage etwa der Bruchfestigkeit von Gläsern und insbesondere in der Elektronikindustrie zur Spannungsprüfung von Glas-Metall-Verschmelzungen. Durch die nunmehr lebenswichtige Frage des Umweltschutzes ist die Staubuntersuchung zu einem wesentlichen Bestandteil dieses Forschungszweiges geworden.

Um diesen erweiterten Anwendungsbereich der Polarisationsmikroskopie und die Leistungsfähigkeit dieses Instruments voll zu nutzen, ist eine gute Anleitung unerläßlich. Sie wird mit dem klassischen Rinne/Berek'schen Buch geboten, das jetzt in einer gründlich überarbeiteten dritten Neuauflage vorliegt. Diese Uberarbeitung führte zu einer völlig neuen stofflichen Einteilung. So wurden von den Abbildungen der vorangegangenen Auflage nur 50 übernommen, dazuhin wurden die wichtigsten heute gebrauchten Instrumente abgebildet.

Nur ganz wenige Seiten blieben unverändert, die Spezialitäten M. Bereks behandeln. Die ersten 20 Seiten des Buches sollen die wichtigsten Grundlagen der Kristallographie in Erinnerung bringen, die nächsten 110 Seiten behandeln allgemein optische Grundlagen und solche mikroskopische Methoden, welche ohne Zuhilfenahme von polarisiertem Licht durchführbar sind. Der folgende Teil des Buches, etwa 2/3, ist der Polarisations-Mikroskopie gewidmet, wobei etwa gleich viel Seiten auf die Orthoskopie wie auf die Konoskopie entfallen. Mit diesem Buch liegt jetzt wieder eine Methodensammlung vor, die für die Untersuchung der meisten Materialien, nicht nur der mineralogischen, ausreicht.

Interessenten: Mineralogen, Petrographen, Lagerstättenkundler, Geologen, Bergleute, Bodenkundler, Chemiker und Studierende dieser Fächer; Forschungsinstitute dieser Richtung, Werkstoffprüfer in der materialbearbeitenden und glastechnischen Industrie, Umweltschutz, Kriminalistik, Industrie der Steine und Erden, wissenschaftliche Bibliotheken.

Inhaltsverzeichnis top ↑

A. ALLGEMEINE GRUNDLAGEN
I. Theoretische Grundlagen 1
1. Einleitung 1
2. Kristallographische Grundbegriffe 3
Anisotropie — Symmetrie — Zwillingsbildungen — Spaltbarkeit —
Die Miller’schen Indizes — Zonen
3. Geometrische und Wellenoptik 20
Amplitude — Fortpflanzungsrichtung — Wellenlänge —
Lichtbrechung — Farbe — Dispersion — Polarisation
4. Beugung und Interferenz 25
5. Abbildungstheorie 33
II. Instrumentelle Grundlagen 37
1. Allgemeines 37
1.1 Lichtbrechung und Reflexion — Totalreflexion des Prismas 37
1.2 Brechung an Kugelflächen (Linsen) 39
1.3 Geometrische Abbildung 40
1.4 Abbildungsfehler (Aberrationen) der Linsen 42
Sphärische Aberration — Chromatische Längs-Aberration —
Astigmatismus schräger Bündel — Längsaberration — Chromatische
Vergrößerungsdifferenz — Deckglasaberration
2. Das zusammengesetzte Mikroskop 45
2.1 Das Objektiv-Okular-System 45
2.2 Der Abbildungsmaßstab (Die Vergrößerung) 46
2.3 Die numerische Apertur und ihre Messung 48
2.4 Das Auflösungsvermögen 50
2.5 Die Objektive — Immersionsobjektive 51
2.6 Die Okulare 54
2.7 Die Lichtquelle 57
2.8 Der Kondensor 60
2.9 Das Stativ 61
2.10 Der Strahlengang im zusammengesetzten Mikroskop —
Primäre und sekundäre Abbildung 63
III. Zusätzliche Einrichtungen 66
1. Die Refraktometer 66
2. Dunkelfeldbeleuchtung 73
3. Phasenkontrastmikroskopie 76
4. Interferenz-Verfahren 79
5. Heiztisch 86
6. Anfärbe-Verfahren 88
IV. Herstellung optischer Präparate 90
1. Dünnschliffe 90
2. Streupräparate 93
B. BEOBACHTUNGEN OHNE POLARISIERTES LICHT
1. Voraussetzungen 96
1.1 Zentrieren der Objektive 96
1.2 Anwendung der Objektführer 98
2. Festlegung des Allgemeinhabitus 99
3. Festlegung der Rundheit 99
4. Längenmessung 100
5. Dickenmessung 103
6. Winkelmessung in der Bildebene 106
7. Zählmethoden 108
7.1 in Streupräparaten 108
7.2 in Dünnschliffen 109
7.3 Glagolew-Methode 110
8. Bestimmung der Lichtbrechung 112
8.1 qualitativ 112
8.1.1 Das Chagrin 112
8.1.2 Das Relief 113
8.1.3 Die Becke’sche Lichtlinie 114
8.1.4 Das Schroeder van der Kolk’sche Kriterium 116
8.2 quantitativ mittels Immersionsmethoden 118
8.2.1 Die einfache Mischmethode 118
8.2.2 Die Verdunstungsmethode 121
8.2.3 Die t-Variationsmethode 122
8.2.4 Die X-Variationsmethode 123
8.2.5 Die X-t-Variationsmethode 125
9. Festlegung der Farbe 126
10. Sonderfall: Optisch isotrope Kristalle 128
C. BEOBACHTUNGEN IM LINEAR POLARISIERTEN LICHT
Allgemeines 130
I. Beobachtungen im mikroskopischen (orthoskopischen) Strahlengang 134
1. Objektebene senkrecht zur Beobachtungsrichtung 134
1.1 nur mit einem einzigen Polarisator 134
1.1.1 Licht- und Doppelbrechung 134
1.1.2 Pleochroismus 136
1.2 bei senkrecht gekreuzten Polarisatoren 137
1.2.1 Auslöschung 137
Gerade — schiefe — symmetrische — undulöse
1.2.2 Fadenkreuzkorrektur 140
1.2.3 Die Indikatrix 141
1.2.4 Konstruktion der Auslöschungsschiefe 146
1.2.5 Dispersion der Auslöschung 149
1.2.6 Interferenzfarben 150
1.2.7 Das Diagramm von Michel-Lévy 153
1.2.8 Abnormale Interferenzfarben 154
Übernormale — unternormale — anomale
1.2.9 Elliptisch und zirkular polarisiertes Licht 157
1.2.10 Messung von Gangunterschied und Doppelbrechung 160
Gipsblättchen — Glimmerblättchen — Quarzkeil — Veränderliche
Kompensatoren — Der elliptische Kompensator
1.2.11 Formdoppelbrechung 176
2. Universaldrehtischmethoden 177
2.1 Historisches 177
2.2 Instrumentelles 178
2.2.1 Die Segmente 184
2.2.2 Die Versetzung 188
2.2.3 Die Bedeutung der Doppelbrechung 191
2.2.4 Vorbereitung der Apparatur zur Messung 192
2.2.5 Eintragung von Meßergebnissen in ein Stereogramm 195
2.3 Methodik 196
2.3.1 Vorteile der U-Tisch-Methodik 196
2.3.2 Unterscheidung — optisch isotrop — optisch einachsig —
optisch zweiachsig 198
2.3.3 Bestimmung des optischen Charakters 200
2.3.4 Orientierung der Indikatrix 201
2.3.5 Die charakteristische Funktion der Auslöschung nach M. Berek 205
2.3.6 Die Bestimmung der Auslöschungsschiefe auf der (010)-Fläche bei
monoklinen Hornblenden und Augiten 212
I. Beobachtungen im telezentrischen (konoskopischen) Strahlengang 214
1. Objektebene senkrecht zur Beobachtungsrichtung 214
1.1 Strahlengang 214
1.2 Interferenzfiguren 215
1.3 Optisch einachsige Kristalle 222
1.3.1 Häufigkeit der drei charakteristischen Lagen 222
1.3.2 Lagen senkrecht zur optischen Achse 224
1.3.3 Lagen parallel zur optischen Achse 227
1.3.4 Lagen schief zur optischen Achse 230
1.3.5 Bestimmung des optischen Charakters 232
1.3.6 Messung der Achsenneigung 237
1.3.7 Bestimmung der maximalen Doppelbrechung 239
1.3.8 Dispersion 242
1.3.9 Zirkularpolarisation 244
1.3.10 Das isotrope Kreuz 245
1.4 Optisch zweiachsige Kristalle 246
1.4.1 Häufigkeit der acht charakteristischen Schnittlagen 246
1.4.2 Die Skiodromen zweiachsiger Kristalle 248
1.4.3 Lagen senkrecht zur spitzen Bisektrix 250
1.4.4 Lagen senkrecht zur stumpfen Bisektrix 252
1.4.5 Lagen senkrecht zur optischen Normale 252
1.4.6 Übersicht über die fünf Typen der Isogyrenkreuze 255
1.4.7 Lagen senkredit zu einer der beiden optischen Achsen 256
1.4.8 Lagen mit Achsen- und Mittellinienaustritt 257
1.4.9 Lagen senkrecht zu einer optischen Symmetrieebene allgemein 257
1.4.10 Lagen zwischen erster Mittellinie und optischer Normale 258
1.4.11 Lagen zwischen erster und zweiter Mittellinie 258
1.4.12 Lagen zwischen optischer Normale und zweiter Mittellinie 259
1.4.13 Allgemein schiefe Lagen 259
1.4.14 Übersicht der Isogyrenbalken in Lagen schief zu den
Hauptbivektoren
der Indikatrix bei einachsigen und zweiachsigen Kristallen 262
1.5 Bestimmung des optischen Charakters 262
1.6 Winkelmessung nach Mallard allgemein 267
1.7 Achsenwinkelmessung allgemein 273
1.7.1 Achsenwinkelbestimmung nach der Mallard'schen Methode 274
1.7.2 Achsenwinkelbestimmung aus der Hyperbelkrümmung 280
1.8 Dispersion in Interferenzfiguren zweiachsiger Kristalle 282
1.8.1 Dispersion der optischen Achsen 282
1.8.2 Dispersion und Kristallsystem 283
a) Im (ortho-) rhombischen System
b) Im monoklinen System
c) Im triklinen System
1.8.3 Die Graustellung 286
2. Universaldrehtischmethoden (Strephoteleskop) 289
2.1 Grundsätzliches 289
2.2 Instrumentelles 291
2.3 Grundsätzliches zur Einstellung optischer Symmetrie-Richtungen 293
2.4 Vorgehen bei einachsigen Kristallen 294
2.5 Vorgehen bei zweiachsigen Kristallen 295
2.6 Messung des Winkels der optischen Achsen 297
2.7 Messung des Winkels c/ny bei monoklinen Hornblenden und Augiten 297
Anhang
1. Allgemeine Bemerkungen zur Mikroskopierarbeit 299
2. Zusammenhang zwischen Optik und Kristallsymmetrie 300
3. Arbeitsgang 303
4. Die stereographische Projektion 305
5. Die Lamberť'sche Projektion 310
6. Fehlerrechnung 312
Schrifttum 314
Sachverzeichnis 321