Ihr Mikroskop
Was man unter dem Mikroskop sieht · Petrografie
Was man mit einem Polarisationsmikroskop sieht
Ein Gestein lässt kein Licht durch, außer man schneidet es sehr dünn. Ein Stück wird auf einen Objektträger geklebt und auf 30 µm abgeschliffen: Bei dieser Dicke sind fast alle seine Minerale durchsichtig. Das Polarisationsmikroskop hat einen Polarisator unter der Probe, einen Analysator darüber und einen Drehtisch.
Wählen Sie Modell und Verfahren im Bedienfeld. In der Simulation dreht sich der Tisch von selbst.
50×: ein Mosaik aus Kristallen
In linear polarisiertem Licht ist fast alles farblos: Quarz und Feldspäte. Was braun ist, ist Biotit. Schalten Sie auf gekreuzte Polarisatoren: Der Hintergrund wird schwarz, und jeder Kristall leuchtet grau, weiß oder in kräftigen Farben auf, je nach Mineral und Orientierung.
100×: die Glimmer
Der Biotit wechselt beim Drehen des Tisches von hellbraun zu dunkelbraun: Das ist der Pleochroismus. Am dunkelsten ist er, wenn seine Spaltrisse parallel zum Polarisator liegen. Der Muskovit ist in linear polarisiertem Licht farblos und zeigt zwischen gekreuzten Polarisatoren kräftige Farben zweiter Ordnung: Seine Doppelbrechung ist mehr als viermal so groß wie die des Quarzes.
200×: Quarz und Kalifeldspat
Der Quarz ist klar und zwischen gekreuzten Polarisatoren grau oder weiß: Seine Doppelbrechung von 0,009 mal 30 µm Dicke ergibt höchstens etwa 270 nm Gangunterschied, erste Ordnung. Oft löscht er wellenförmig aus, nicht auf einmal. Der Kalifeldspat (Mikroklin) wirkt durch Verwitterung trüb und zeigt zwischen gekreuzten Polarisatoren eine Gitterung.
400×: die Zwillinge des Plagioklases
Der Plagioklas besteht aus parallelen Lamellen, deren Kristallgitter von einer zur nächsten verdreht ist: polysynthetische Verzwillingung. Beim Drehen des Tisches löschen die Lamellen abwechselnd aus, und es erscheinen helle und dunkle Streifen. Jeder doppelbrechende Kristall löscht viermal pro Umdrehung aus, alle 90°.
Welches Polarisationsmikroskop brauchen Sie?
Für Dünnschliffe braucht man Durchlicht mit Polarisator und Analysator sowie einen Drehtisch. Vergleichen Sie in jedem Datenblatt die Objektive und das mitgelieferte Polarisationszubehör.
Welches Mikroskop brauche ich?Häufige Fragen
Was ist ein Dünnschliff?
Eine Gesteinsscheibe, die auf einen Objektträger geklebt und auf etwa 30 µm abgeschliffen wird. So geht Licht hindurch, und die Minerale lassen sich an ihren optischen Eigenschaften erkennen.
Was ist der Unterschied zwischen linear polarisiertem Licht und gekreuzten Polarisatoren?
In linear polarisiertem Licht wirkt nur der Polarisator: Man sieht Farbe, Relief und Spaltbarkeit. Bei gekreuzten Polarisatoren kommt der um 90° gedrehte Analysator hinzu: Der Hintergrund wird schwarz, und doppelbrechende Minerale zeigen Interferenzfarben.
Warum wird ein Kristall beim Drehen des Tisches dunkel?
Ein doppelbrechender Kristall teilt das Licht in zwei Schwingungsrichtungen. Fällt eine davon mit der des Polarisators zusammen, sperrt der Analysator alles, und der Kristall wird schwarz. Das geschieht viermal pro Umdrehung, alle 90°.
Wie diese Simulation entstanden ist
Das ist kein Foto, sondern ein berechnetes Modell. Vergrößerung, Sehfeld und Auflösung stammen aus dem technischen Datenblatt des jeweiligen Mikroskops; die Maße der Probe aus den unten genannten Quellen.
| Was | Wie es berechnet wird | Was daran Näherung ist |
|---|---|---|
| Vergrößerung und Sehfeld | Vergrößerung = Okular × Objektiv. Sehfeld = Sehfeldzahl des Okulars ÷ Vergrößerung des Objektivs. | Exakt laut Datenblatt. |
| Interferenzfarben | Gangunterschied = Doppelbrechung × 30 µm. Die Intensität jeder Wellenlänge folgt aus der Formel für gekreuzte Polarisatoren und wird mit den CIE-1931-Farbkurven aufsummiert: die Michel-Lévy-Tafel berechnet, nicht gemalt. | Exakt für die gewählte Doppelbrechung; der Bildschirm begrenzt die Farben. |
| Doppelbrechung | Quarz 0,009; Mikroklin 0,007; Plagioklas 0,009 (wie Albit); Muskovit und Biotit 0,04. Jedes Korn je nach Orientierung von null bis zum Höchstwert. | Mikroklin, Plagioklas und Biotit: Wert innerhalb der veröffentlichten Bereiche gewählt. |
| Auslöschung | Jedes Korn hat eine zufällige Orientierung: Es löscht aus, wenn seine Schwingungsrichtung mit dem Polarisator zusammenfällt. Plagioklas-Lamellen ±5–20° zur Zwillingsspur; undulöse Auslöschung des Quarzes ±6°. | Winkel gewählt, nicht gemessen. |
| Pleochroismus des Biotits | Am dunkelsten mit der Spaltbarkeit parallel zum Polarisator. | Farbtöne gewählt. |
| Zusammensetzung und Korngröße | Quarz, Kalifeldspat und Plagioklas zu ähnlichen Teilen, mit etwa 7 % Glimmer; Körner von etwa 1 mm. | Zufällige Verteilung, nicht von einem bestimmten Gestein übernommen. |
Quellen
- Technische Datenblätter der Polarisationsmikroskope von Letscopes (iScope IS.1052-PLPOLi).
- Dicke von 30 µm und Farben erster Ordnung von Quarz und Feldspäten: OpenGeology, D. Perkins; Michel-Lévy-Tafel: McCrone.
- Doppelbrechung: Mindat (Quarz, Mikroklin, Albit); Muskovit, Smith College; Biotit, D. Perkins (UND).
- Pleochroismus des Biotits und Deckglas von 0,17 mm: M. Raith u. a., Guide to Thin Section Microscopy (Mineralogical Society of America).
- CIE-1931-Farbkurven: C. Wyman, P.-P. Sloan und P. Shirley (JCGT, 2013).
Weitere Proben
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