Gesteinsdünnschliffe-Polarisationsmikroskopie

[Wutsdorff Peter]

Liebe Experten zu diesem Thema,
von Thomas habe ich eine Heft der TU BS über dieses Thema gekauft.
Ebenso habe ich den "Leitfaden zur  Dünnschliffmikroskopie" von Raith, Raase, Reinhardt herunter geladen und mir die Erlaubnis zum Farb-Ausdruck geben lassen.

1) Bei gekreuzten Polarisatoren wird ein "lambda(rot)"- Filter zwischen Polarisator und Präparat geschoben.
Die klassischen Pol-Mikros haben alle eine Drehtisch auf den das Präparat gelegt und dann gedreht wird.
Meine Frage: Ist es optisch das gleiche, ob ich das Präparat oder den lambda- Folter drehe?
Ich kann mir auch ein Drehtisch zu meinem normalen Leica CME bauen, auf dem ich das Präparat zentrieren und dann Drehen kann.
Bevor ich aber umfangreiche Dreh- und Fräsarbeiten ausführe, hier diese Frage.

2)Bei e-bay habe ich einen Leitz- Kippkompensator erworben, womit vermutlich gemäß "Michel-Levy-Diagr." die Dicke des lambda-Filters geändert wird.
Wenn die Dicke des Filters s ist, wird die optische Dicke d=s/cos(alfa), wobei alfa der Kippwinkel gegen die Vertikale bedeutet.
Ist das der gleiche Effekt wie ein Keilkompensator?

Für  einen Hinweis wäre ich dankbar

                                                                     Peter aus Lorsch

[Wutsdorff Peter]

Hallo liebe Experten,
offensichtlich habe ich mich nicht richtig ausgedrückt, weil mir keiner antwortet!

Also kurz: Ist es das gleiche ob ich das Präparat oder den Lambdaschieber drehe?
Gruß Peter aus Lorsch

[Peter V.]

Hallo Peter,

so ganz verstehe ich Deine Frage tatsächlich nicht.
Wenn Du das Präparat drehst, drehst Du es ja auch in Bezug auf die Polarisatoren und den Lambda-Schieber. Drehst Du nur den Lambda-Schieber, bleibt ja die Orientierung des Präparates in Bezug auf die Polarisatoren unverändert. Es kann also nicht "das Gleiche" sein!

Herzliche Grüße
Peter

[Rawfoto]

Hallo Peter

Also wenn ich "nur" den Lamdaschieber drehe veraendert sich nix oder meinst Du gar nicht drehen sondern kippen in der Z-Achse ?!? Das geht aber zumindest bei meinem Mikroskop nicht ...
Ich habe aber einen Breck Kompensator, den kippt man und da aendert sich natuerlich die Farbigkeit in Abhaengigkeit der Stellung ...

Ich verstehe Dich auch nicht ....

Liebe Gruesse

Gerhard

[plaenerdd]

Hallo Peter,
ein Drehtisch ist zur Polarisationsmikroskopie von Dünnschliffen zwingend erforderlich, um die Messungen der optischen Eigenschaften der einzelnen Minerale durchführen zu können. Mir scheint, Du hast Dir die Grundzüge der Kristalloptik noch nicht so richtig erschlossen. Hier findest Du die Grundlagen:
http://homepage.rub.de/Olaf.medenbach/ (Kasten links unten auf der Startseite)
Beste Grüße
Gerd

[Peter V.]

Hallo,

noch als Nachtrag: Das Drehen eines Lambda-Schiebers kann überhaupt keine Auswirkkung haben!
Und: Wie plaenerdd schon schrieb: Geht es nicht nur um "bunte Bilder", sondern gar Messungen jedweder Art zur Mineralbestimmung, ist ein Drehtisch zwingend erforderlich!

Herzliche Grüße
Peter

[plaenerdd]

Hallo,
...und zwar einen Drehtisch, der sich nicht nur drehen lässt, sondern, der auch eine Gradeinteilung hat, damit man z.B. die Winkel ablesen kann, in denen die Auslöschung erfolgt. Dafür gab 's hier mal eine schöne kurze Anleitung für den Eigenbau aus CD-Hülle und 2 CD's mit einer 360-Grad-Einteilung, die man auf einen CD-Aufkleber ausdruckt und aufklebt. Verbal beschrieben ist sie hier (# 28). Und hier gibt's Bilder dazu. Eine richtige Bauanleitung kann ich gerade leider nicht finden.
Beste Grüße
Gerd

[reblaus]

Hallo Peter -

zwar habe ich keine Ahnung von Polmikroskopie mit Dünnschliffen, aber bei mir hat das Drehen das Lambda-Schiebers (bei konstanter Stellung des Drehtischs und der Polarisatoren) gewaltige Auswirkungen. Wo liegt mein Trugschluss?

Viele Grüße

Rolf

[Peter V.]

Lieber Rolf,

hmmm...man sollte sich nur zu Wort melden, wenn man wirklich Ahnung hat   (damit meine ich MICH). Ich bin mir jetzt auch nicht sicher, aber ich bin bislang davon ausgegangen, dass die Hilfsobjekte keine Orientierung haben. Aber wirkliches WISSEN ist das nicht, das gebe ich zu. Bei nochmaligem Nachdenken muss ich zugeben, dass ich vermutlich Quatsch erzählt habe   , denn beim DIK ändert die Drehung des Lambdafilters ja auch die die Hintegrundfarbe je nach Stellung. Dann müssen wir wohl warten, bis sich einer unserer echten Polmikroskopiker zu Wort meldet.

Allerdings würde ich bei einer ersten Aussage bleiben, nämlich, das es nicht gleichgültig ist, ob das Hilfsobjekt oder der Drehtisch gedreht wird, da sich nur bei Drehen des Präparates dessen Ausrichtung in Bezug auf die Polarisatoren ändert.

Herzliche Grüße
Peter

[plaenerdd]

Hallo Peter,
Rolf hat vollkommen Recht: Das Drehen des Hilfsobjektes, egal ob Lambta-Viertel oder Rot I, hat Auswirkungen auf den Farbverlauf. Das kann jeder, der einen Polfilter sein Eigen nennt, selber auch ohne Mikroskop ganz leicht ausprobieren: Man klebe ein Stück Tesa-Film als Hilfsobjekt auf einen Objektträger und halte diesen zwischen Polfilter und den Computerbildschirm (denn der schickt uns ja polarisiertes Licht entgegen). Den Polfilter dreht man natürlich erstmal so, dass man eine Auslöschung hat. Wenn man jetzt sein Hilfsobjekt dreht, sieht man sehr schön die Veränderung. Wirkt ja auch wie ein doppelbrechender Kristall. Bei einem richtigen Hilfsobjekt weiß man allerdings genau, wie es wirkt.

Bei der Beurteilung eines Dünnschliffes benötigt man das Hilfsobjekt nur gelegentlich. Immer jedoch brauche ich einen Drehtisch mit Gradteilung, sonst kann ich nicht mal beurteilen, ob es ein isotropes Mineral ist (dass bei xPol immer dunkel bleibt), oder ob es ein anisotropes Mineral ist, dass gerade in Auslöschungsstellung liegt, sich aber bei der Drehung sofort aufhellt. Die Hilfsobjekte werden immer 45 Grad zur gekreuzten Stellung der Polarisatoren eingeschoben, damit sie ihre definierte reproduzierbare Wirkung tun. Wie das konkret geht und wofür ich die Hilfsobjekte brauche ist auf den Seiten 83 bis 85 des "Leitfaden zur  Dünnschliffmikroskopie" von Raith, Raase, Reinhardt beschrieben.
Beste Grüße
Gerd

[olaf.med]

Liebe Pol-Mikroskopiker,

da ich gerade aus dem Urlaub zurückgekommen bin kann ich erst jetzt Licht ins Dunkel bringen.

Die Hilfsplättchen, Kompensatoren, Rot I, Lambda/4, Keile, Berek-Kompensatoren, etc. etc. etc. sind alle nichts weiter als doppelbrechende Kristalle mit entweder festen Gangunterschieden (Rot I, Lambda/4), oder variablen Gangunterschieden (Keil, Berek-Kompensator etc.). Diese werden diagnostisch genutzt, um die relative Größe der wirksamen Brechungsindizes oder den Gangunterschied des Lichts in den unbekannten Kristallen zu bestimmen. Um das zu verstehen braucht man kristalloptische Kenntnisse, deren Vermittlung den Rahmen dieses Threads sprengen würden. Ein Gleichnis könnte aber das Wesen dieser Einrichtungen plausibel machen:

Man stelle sich einen Staffellauf 2 x 100 Meter zwischen, sagen wir mal den USA und Jamaika vor. Bolt läuft für Jamaika auf den ersten 100 Metern einen Vorsprung von 10 Metern heraus. Die USA können daher nur ein Patt erreichen, wenn ihr zweiter Läufer relativ zu dem zweiten Läufer von Jamaika 10 Meter pro 100 Meter schneller ist. Ist er jedoch 10 Meter pro 100 Meter langsamer, ist der Abstand nach 200 m doppelt so groß, also 20 Meter. Alles klar??? Wenn ja, können wir das direkt auf Kristalle übertragen:

Physikalischer Befund:

Beim Auftreffen eines Lichtstrahls auf einen anisotropen Kristall wird der Strahl in zwei Teilbündel aufgespalten, deren Geschwindigkeiten innerhalb des Kristalls unterschiedlich sind. Beide haben also nach dem Durchgang durch den Kristall eine Wegdifferenz erhalten - den Gangunterschied. Der formalistische Zusammenhang ist sehr einfach und enspricht einer linearen Gleichung a=b x c. Hier heißt es:

Gangunterschied = Dicke des Kristalls x Doppelbrechung

Die Doppelbrechung ist lediglich die Geschwindigkeitsdifferenz der beiden Lichtstrahlen. Auf unser Beispiel bezogen heißt das, dass Bolt nach 10 Metern einen Vorsprung von einem Meter hat, nach 20 Metern von 2 Meter usw...

Aus der Wegstreckendifferenz (dem Gangunterschied) kann man also bei Kenntnis der zurückgelegten Wegstrecke die Doppelbrechung berechnen, und die ist eine physikalische Meßgröße zur Diagnose.

Zurück zu unserem Gleichnis: Der Kristall mit seinen beiden Teilbündeln entspricht den ersten 100 Metern des Staffellaufs, der Kompensator den zweiten 100 Metern. Seine schnelle und langsame Richtung sind genau bekannt und mit ihm kann man also feststellen, ob bei dem unbekannten Kristall der schnellere Strahl auf Bahn 1 oder Bahn 2 ist, je nachdem ob die Differenz in Ziel größer geworden ist (Additionsstellung) oder kleiner (Subtraktionsstellung). Ist der Wegunterschied im Ziel gar 0, hat der Kompensator die Streckendifferenz des unbekannten Kristalls gerade kompensiert. Daher sind einige Kompensatoren für genaue Messungen veränderlich (z.B. der Berek-Kompensator).

Fazit:

Für die artgerechte Verwendung gehört der Kompensator in den dafür vorgesehenen Tubusschlitz im Tubus, der seine Stellung unter 45° zu den Schwingungsrichtungen der Polarisatoren des Mikroskops gewährleistet. Für die Orientierung des unbekannten Kristalls ist ein drehbarer Objekttisch zwingend notwendig!

Lieber Peter aus Lorsch,

für anständiges polarisationsoptisches Arbeiten würde ich mir ein älteres kommerzielles Pol-Mikroskop anschaffen, statt selbst zu konstruieren. Diese sind nicht allzu teuer und dann aber perfekt. Empfehlen würde ich ein Leitz SM-Lux, HM-Lux, Laborlux, Dialux oder Ortholux, um die besseren der alten billigen zu nennen.

Meine "Downloads" sind übrigens Powerpoint-Animationen und können mit diesem Programm geöffnet und genutzt werden, um Deine PN zu beantworten.

Mit herzlichen Grüßen,

Olaf

[Wutsdorff Peter]

Lieber Olaf,
vielen Dank für die Hinweise. Einen Drehtisch habe ich mir schon aus der Grad-skalierten Scheibe eines  Zeichenkopfes gebaut.
Von Herrn Linkenheld habe ich gelernt, daß man auch den Lambdaschieber zwischen Polarisator und Kondensor positionieren kann. Der Unterschied zwischen mit und ohne lambda ist beachtlich.
Du empfiehlst mir ein Pol-Mikro. In welcher Größenordnung in € muß ich als Rentner rechnen?
Von meinem ehem. Studenten, der Informatiker ist, lasse ich mir das Powerpoint-Programm installieren.

viel  Grüße
                                  Peter aus Lorsch

[olaf.med]

Lieber Peter,

ein Drehtisch aus einem Zeichenkopf zu bauen ist wirklich eine Super-Idee. Da ist ja die Winkelmessung noch viel genauer als bei einem normalen Mikroskop-Drehtisch. Bei uns wurden mit der Einführung von CAD die Zeichenbretter reihenweise "entsorgt" und mir tat es immer um die schöne Mechanik leid, aber dies ist eine wirklich gelungene Weiterverwendung. Man muß das Ding nur schön zentrisch anbringen und beachten, dass die Auflagefläche für den Schliff noch in der richtigen Position zum Kondensor ist, aber da bist Du ja der richtige Partner.

Mein Hinweis auf ein kommerzielles Pol-Mikroskop gilt natürlich besonders für jemanden, der weiter in die Materie eindringen will, aber das vermute ich nach Deinen Fragen bei Dir schon. Für "nur" schöne Bilder tut's jeder andere provisorische Aufbau natürlich auch. Wo der Kompensator bei einem Mikroskop sitzt (unter oder oberhalb des Objekts) ist eigentlich schnuppe, aber er sollte schon richtig orientiert sein. Das ist er bei dem Tubusschlitz eines richtigen Pol-Mikroskops zwangsweise.

Die Frage nach dem Preis ist schwer zu beantworten. Ich habe bei ebay schon erlebt, dass ganze Kursausstattungen nach und nach versteigert wurden. Das erste Mikroskop erzielte dann vieleicht € 800,-, das dritte nur noch 400,- und das x-te wollte schon gar niemand mehr. Ich würde mit den Kennern Kontakt aufnehmen, meine Wünsche äußern und auf Angebote hoffen. Wolfgang ("Ortholux") z.B. hat oft so etwas im Angebot.

Herzliche Grüße,

Olaf

[Wutsdorff Peter]

Hallo Olaf,
vielen Dank für den Hinweis!
Auch bei uns an der TFH GI wurden die Zeichenmaschinen massenhaft "entsorgt" und mit tat das im Magen weh. Deshalb habe ich mir eine Zeichenmaschine genommen. Du siehst, jetzt kommt die Scheibe mit der Gradeinteilung zu Ehren.
Da Peter V mir im Juni ein  Privatissimum zu Einstellen von Bildern gehalten, so werde ich dann die ganze Angelegenheit, wenn sie fertig ist, im Forum zeigen.
Wichtig für mich als "Konstrukteur" ist Deine Aussage, daß es reicht, den Lanbdafilter zwischen Polarisator und Kondensor zu positionieren. Die 45 Grad b bekomme ich auch hin.

Grüße von der Bergstraße
                                                           Peter aus Lorsch

[Wutsdorff Peter]

Hallo, liebe Kollegen,

1)die selbstklebenden Folien müssen auf ein Glas geklebt werden.
Muß das unbedingt Glas sein ,oder kann es auch Plexiglas sein. ?

2) die Hilfsobjekte, wie  z.B.  lambda-Schieber, erzeugen eine Phasenverschiebung. Ist diese wellenlängenabhängig?

Vielen Dank im Voraus

                                                    Peter aus Lorsch