В конце прошлого столетия К. С. Федор ьын был предло/кгн для изучения кристаллов иод г;оляризационаым микроскопом спецна.аьный ,ибор. представляющий круглую стеклянную пластинку, вращаемЗю сокрзс трех осей, проходя11и Х чгрез ее центр, который гстапавливается наоитичгско : оси микроскола. Этот прибор получил широкое распространение среди петрографов и jiocirr пазванне столика Фодорова. Столик Федг:рова дает иозможнссть уста11а :лив;1ть главные оптические плоскости кристалла в совпадение с оптической осью микроскопа и позволяет 1;ращать препарат кристалла i; устянонленпых плоскостях. Четыре имеющихся на столике Федорова лимба нозволяют опрелелЯ Ь сферические координаты осей оптической пндикатриссы по отнонтению к плоскости препарата кристалла или П1лифа горной породы, содер;ка1цего определяемый кристалл.
Из предлагаемых is настоящем изобретении вариантов стеклянных полусфер дса верные, так же как и столик Федорова, позволяют пзучать явлекпя интерференции света по различным в кристалле направлениям и находить. кристалле сферические координаты оптических осей и других характерных в нем направлений. Эти приспособления, однако,, не так удобны для вращения кристалла вокруг Осей оптической индикатриссы, как столик Федорова; на третьем, предлагаемом изобретателем карнанте, имеется неподвижная ось вращения, аналогичная оси вращеиия J столика Федорова, и поэтому этот i ариант может заменять столик Федорока при обычной работе геолога в тех случаях, когда столик служит для определения минералов, а не для более полною кристаллооптического или кристаллографического их изучения.
(376)
По CBoeii KOHCTpjKUiiH столик Фодороьа представляет, однако, более сложный прибор, чем 1;редлп1-ае.мые Пмусферы, и посл./днпе, г вкду этого, до 1ЖНЫ найти для массовой петрографическ1й работы более njinioKoe, чем стол.к, распространение.
Приведсуще изучаемых и приклеенном к полусфере кр{:ста,-;ле характерных нанравленин к со;л;алекяе с оптическ;)й осыо мнкрископа производится путем враи1ен1 я полусфгры г.округ ее цегирп по соот1;етству1ощей в гпутсн поверхности стек.:янной линзы в иарпяпта.х лерком и втором и путем вращении ее :; металлн-иск.м п третьем варианте.
И:; прпд11же шом че;1Тем-;с фпг. I и 2 пзобрп;-.аюг полусферу с Д11у51я дужками, ка вращающемся в плвскосги экватора п-мусферы кольцо; фиг. 3 - 1 олусферу со скользящим сегментом и . 4 п 5 - полусферу с одно) неаодЕпжпой осью 1;ращен1)Я.
1а. Полусфера с дву.мя дужками, находящимися на вращающемся в плоскости экватора полусферы, кольце (фиг. 1 п 2). Размеры радиуса полусферы для вариапта с дужками приняты в 16 мм; это сделано для того, чтобы при помощи иогнуто- ыпуклой линзы, 1) которой полусфера вращается, получать у ее центра сходяпГийся нучок лучей с аппертурой приблизительно в 50°.
Для расширения экваториальной плоскости полусферы последняя прикреплена к плоскому металлическому кольпу. Полусфера снабжена обычным для столика Федорова Еспомогательным стеклянным сегментом, на котором удобно иметь начерченными крест из двух пе)есекающихся в центре п юскости сегмента диаметров и две
соотпетстцующие пересекающиеся на вершине сегмента дуги больших кругов.
Для определения сферических оординат испытуемых в кристалле на равленнй служат две рпзиого диамгтрЗ; имеющие градусные деления, дужки; носледние могут быть яращагны bOKpyi металлических осей, прикрепленных к кольцу, вращаемому вокруг экватора полусфгры. Эги оси являются как бы материализованными продолженными концами диух диаметров полусферы, расположенных под прямым углом в ее экваториальной плоскости. Ничтожное трение дужек при их вращении вокрз г осей делает их упогреоление для определения координат наклона олусфгры весьма удс-бным. Отсчеты градусов на дужках производят при помощи установки делений на центре креста в окуляре. нанесены иа прозрачных бесцветной и окрашенной целлюлоидных лентах, прикрепленных к дужкам, а в последних имеется прорез для наблюдения цифр делений лент.
Цифры градусных делений по одну сторону от 0°, находящегося laa вершине дужки, имеют положительное значение, по другую - отрицательное; это значение отмечается различной формой цифр, получаемых на лентах фотографическим путем. Различная окраска целлюлоидных лент необходима для того, чтобы при наблюдении цифр в проходящем свете через окуляр отличать цифры внутрепке.й дужки от цифр ьнешней дужки.
Система измерительных дужек для измерения координат наклона имеет преимущество перед другими способами измерения, применяемыми иа столике Федорова и на вращаемых приборах (Drehapparate); оно заключается i; том, 4fo наблюдение градусных делений наклопо ; сто.чика производится через окуляр.
, Предметные стекла толщиной в 1 .илг с тонкими щ;шфами горных пород приклеиваются к полусфере при помощи глицерина или другой подходящей жидкости стороной предметного, а не покровного стекла; поэтому при изготовлении полусферы с ее экваториальной плоскости необхоля.мо срезать (отшлифовать) слой стекла толщи110Й в 1 мм.
Вращением полусферы в ее подставке - вогнуто-выпуклой линзе, вращением кольца с дужками в плоскости эк;:атора полусферы и одной из дужек вокруг диаметра полусфергя можно привести главную оптическую плоскость определяемого кристалла одноиремгнно как в совпадение с оптической осью макроскопа, так и в совпадение с плоскостью этой дужки. Такое совпадение позволяет вращать 1азрез кристалла в его главной оптической плоскости.
Для нанесения на стереографическую сетку проекций найденных характерных в кристалле каираЕлений и плоскостей пользуются сеткой Вульфа. Полюса наираплепиГ ;:аносятсп или в пересечении малых кругов или в пересечении KpyiOB большого и малого ичи наконец в пересече.чии больщнх кругои (дуги и диаметры). Це1гтральное угловое расстовиие точки керши.ы дуги, предстаиляющеЛ яа сетке проекцию U.IOCKOсти, определяетси градусным д-лепиеи на одной из дужек полусферы; азимгут угла, соогветстзугощ го дуге диаметра сегки,- 1-;змерег-(ие. угла на столике микроскопа мекцу ;,ент:}альийй, -:ачерченной на целлю.шндной ленте дужки линией и одной на линий креста, начерченного на плоскости сегмента.
16. Полусфера с одной дужкой на вращаемо.м в плоскости экватора полусферы кольце. Этот црибор отличается от предыдущего те-м, что вместо двзх дужек имеет одну дужку, Методы работы с таким прибором следующие. Для определения сферических координат вектора устанав.швают вращением полусферы в ее подставке и кольца с дужкой ьокруг а пслусферы нулевое деление дужки на оптическую ось микроскопа, пpeдcтa ляющyю направление вектора, вращением столика микроско; а плоскость дзжки - в совпадение с нитью креста окуляра; далее вращают кольцо с дужкой на QO, для чего пользуются крестом окуляра и отсчитывают на дужке централыюе угловое расстояние - положительное или отрицателыше. Наконец вращают полусферу, пока нулевое деление дужки сноьа не совпадет с пересечением нитсй креста окуляра, и в таком нормальном положении полусферы определяют азимут плоскости падения ее экватора. Угол азимута измеряется sia столике микроскопаугломмежду начерченной на плоскости вспомогательного сегмента линией NS и центральной линией дужки, начерченной на целлюлоидной ле;:те,
2,Полусфера со скользящим сегментом (протрактором) (фиг. 3). Дли определения сферических координат наклона полусферы более крупных размеров, около 35 мл(, вращающейся 3 плоско-вогнутой линзе, аожко предложить скользящий пополусфере сегмент.
Сегмент (протрактор), изготовленный из стекла или пластической массы, слегка смоченный глицерином, скользит одновременно к-ак по полусфере, так и по подставке п виде вогнутоплоской линзы. Скользящий сегмент (протрактор) с толщиной стенки между сферическими его поверхностями около 3 - 4 мм имеет форму сферической трапеции: верхняя и нижняя его поверхности 01 раничения параллельны и предстааляют дуги в 90°; бокоиые - представляют дуги в 6ГЯ 11 имеют градусные деления. Полусфера имеет но окружности экваториальной плоскости также градусные деления.
Для работы на полусфере с уилнфамн нормальных размеров полезно иметь иа ее сферической поверхности гачерчеднымк один или два щлротных круга (например на лгиноте в 30 и 60°),
Азимут простирания ;акло:;110й :лоскости полусферы определяется тем делением окру хиости полусферы, у которого г.ерхняя линия о:рапичгиня ода1:й боковой поверхности ceг ;eнтa сонпадает с плоскостью полусферы. Угол падения плоскости полусферы отгределяется деле;;иями на другой боковой поверхности сегмента.
3.Полусфера с одной неподвижной осью вращения (фиг. 5). Полусферы пунктов 1 и 2 приспособлены главным, образом цли измерения углоа между накравлениями; onji П1)11годны также для б;.строгс1 измерения на микроскопе хгетидом автоколлимацни углов л е;:;ду гранями мелких кристаллов, но с аимн не так просто и точно :.ожцо находить и измерять главные оптические плоскости, кя это делается на сголйкс Федорова, Поэтоиу ,лля упрсигсенап и удешэьлегкя работы
по мэтоду Федорова можно предложить арийор, изображенный на фиг. 5 и названный изобретателем „полусфера на качалке.
В этом приборе стеклянная полусфера или заменяющая ее полусферическая толстостенная стеклянная чашка - „сферо-чап1ка° с осью вращения этого прибора связана в кольце; представляющем часть полусферической формы металлической чангки, выделепноп нз нее сечелиями, параллельными экватору и расположенными, натфимер, ia уровне 20-:0 и 30-го град)СПБ щяроты (модель А) или на уровне 1-5 п 25° широты (модель В).
Ось вращения прибора (кaчaлк) проходит через центр вращения полусферы в кольце. Ось вращения может быть снабжена вертикальным лимбом. Кольцо может быть снабжено не11од жжными дужками.
В это.м кольце могут вращаться:
1)полусфера с дужками на осях, укреиленяых на ненодвижио.. ее ободке;
2)полусфера со скользящим сегментом - протроктором;
3)полусфера; снабженная од::лм из измерительных исяомогательных сегментов (см. авт. сьид. № 40005).
Кольцо снабжено двумя метками, гаходящи.якся в плоскости, п; оходящей через диаметр кольца и перпендикулярной к оси вращения качалкИ; и двумя метками, находящимися в плоскости, проходящей через эгу ось. Метки наносят на кольце со всех сторон.
|По матовой сферической иоверхпостп полусферы по Bepxriefl и нижней окружностям кольца могут чертиться карандашом малые круги и дуги малых кругов.
Модель В качалки менее удобна для ее вращения в кольце полусферы, чеммодель А; снабженная точной полусферой с градусными делениями но ее экватору: модель В позволит, однако, непосредственным отсчетом градусных делений на полусфере определять угол азимута линии простирания наклоненной в кольце плоскости полусферы.
Вместо нанесения градусных делений на плоскость полусферы можно на краю матоьой JMOскости полусферы, применяемой на модели В, наносить карандашом стираемые резикой черточки, отмечающие напра ;леиие (азимут) линии простирания ее наклона, диаметр плоскости полусферы или хорду, когда центр вращения неточндй полусферы .аходится выше ее плоскости.
Прнведзниг этого направления путем вращения полусферы в кольце ь совпа депие или в параллельное положение с метками на нем, параллельными диаметру кольца и нити NS окуляра, позволит путем вращени; столика микроскопа измерять угол между нитью XS окуляра и диаметром NS измерительного сегмента, т. е. измерять угол азимута липип простирания наклоненной полусферы.
На полусфере, вращающейся в кольце модели В качалки, по ;ерхнему краю кольца, можно чертить дзТИ больших кругов п таким образом использонать для определения координат наклона полусферы-в кольце методы профессора А. В. Шубникова (труды Ломоносойско о инсгитутп. Выпусяс 3, Ленинград 1933 г.)Кроме того может быть предложена модель С счетырьмя выстунающимичастями (дужками) узкого кольца вверх и отчасти вниз. Дужки моде.ш С выступают вверх Д) уровня при экваториальной окружности полусферы, в ее положепин на приборе, когда она нормальна к оптической оси микроскопа, и ось качалки зстаноклена на .метке в 0°.
Из четырех дужек модели С. обозначаемых буквами N. S, W, О, две, а именно V и О находятся и плоскости, проходящей через ось вращения качалки, и снабжены градусными де.1ениями; две других находятся в плоскости, перпендикулярной к исп качалки и проходящей че,:ез центр кольца; дужки N и S градусных делений не имеют. При определении сферических координат наклоненной в кпльце плоскостл полусферы дужки N п S дают ирн определении координат плоскостей возможность устанавливать и определять азимут линии прости1)ания плоскости полусферы, дужки же W и О-угол ее падения. Дужки W и О имеют П1 одол;кение и впи: ко.чьца.
Могут иметь применение еще модель D качалки, у которой на кольце имеются только дужки W и О, и модель Е, имеющая толькэ дужки X п S.
Качалки с вертикальным лимбом удобно будет обозначать прибавлением к буквенному обозначению качалки второй буквы; такик образом кроме моделей А, В, С, D, Е б}-дут еще моде.И AL, EL, CL, DL и EL.
Методы определения сферических координат наклона полусферы по отношению к оптической оси микроскопа при работе с полусферой на лМоделях А, В и Е основаны на использованиц начерч лных на плсскссти измерительного вспомогательного сегмента диаметров и качестве осей координати на „оптической установке перпендикулярности этих диаметров по отношению к оптической оси микроскопа. Эти методы изложены Б работе пзоГ ретателя ,,О стеклянных полусферах и сферочашках для кристаллооцтическнх измерений на столнке поляризационного микроскопа. Москва 1934 г. (Труды Института njii:кладной мипералоши, выпуск 65).
П ;1 е д м е т и з о б р е т е ; и я.
1.Приспособление к столику поляризационного микроскопа для кристяллооптических измерений, состоящее из могущей вращаться в подставке, как в шарОЕОМ щярнир. стеклянной полусферы, снабжелиоп одной клк двумя разного диаметра , имеющими градусные деления и вращающимися ьокруг осей, лежащих п экваториальной плоскости полусферы, отличающееся тем, что оси вращения указанных дужек, 1;ыиолнениых или из М-талла, или из кроздачного материала, или нз их комбинации, укреплены ia кольце с чертой для отсчетоп, кратцающемся по окружности ободка полусферы или но наеншей окружпости плоского кольца, к которому ппикренлена полусфера (фиг- 1 и 2).
2.Видоизменение пр11с..теиия по а. 1. отличающееся тем, что вместо снабженных делениями дужек п обода полусферы применен скользящий iio поьерхностк полусферы вогнутовыпуклый сегмент, имеющий форму сферической трапецкн и снаб;:ссннык делениями но бокои й
плоскости, причем окружность экваториальной плоскости полусферы снабжена делениями (фиг. 3. 3. Видоизменение приспособления но пп. 1-2, отличаюшееся тем, что вместо прлзсферы приweHetsa стеклянная пол шарообразная толстостепная чашка или шаровая зона (фиг. 4).
4. Форма выполнения приспособления ;;о пп. 1-3, отличающаяся применением измененного приспособления Бреггера, состоящего на шарового се1мента-кольца, вращающегося вокруг оси, и цомещенных в кольцо полусфер или за.меняющнх их полусферических чашек (фиг. о).
ФиГ;
ФигЛ
сЬиг.2
ФигЗ
