岩石顕微鏡

岩石顕微鏡は、薄い切片の岩石や鉱物を識別するために使用される光学顕微鏡の一種です。この顕微鏡は、岩石の詳細な説明に重点を置く岩石学の分野である光学鉱物学および岩石学で使用されます。この方法には、偏光顕微鏡法(PLM) の側面が含まれます。

必要な観察の程度に応じて、岩石顕微鏡は、同様の基本機能を持つ 従来の明視野顕微鏡から次のように派生します。

• サンプルスライドの下の光路にニコルプリズム偏光フィルターを追加する
• 通常のステージを円形回転ステージに交換する（通常はバーニヤ目盛りが付いており、1度以上の角度で方向を読み取ることができる）
• 対物レンズと接眼レンズの間の光路に、回転可能で取り外し可能な2つ目のニコルプリズムフィルター（アナライザー）を追加する
• ベルトランレンズとしても知られる位相望遠鏡を追加すると、視聴者はコノスコピック干渉パターンを見ることができる。
• 波長板を挿入するためのスロットの追加

岩石顕微鏡は、歪んだガラスによる望ましくない偏光効果や、プリズムやミラーの反射による偏光を加えない光学部品で作られています。これらの特殊部品は、顕微鏡のコストと複雑さを増大させます。ただし、「単純な偏光」顕微鏡は、標準的な生物顕微鏡に安価な偏光フィルターを追加することで簡単に作成できます。多くの場合、1 つはコンデンサーの下のフィルター ホルダーに、もう 1 つはヘッドまたは接眼レンズの下に挿入されます。これらは、多くの非定量的な目的に十分です。

岩石顕微鏡の 2 つのニコル プリズム (ニコルと呼ばれることもある) は、偏光面が互いに垂直になっています。フィルターの間に空気、水、ガラスなどの等方性物質のみが存在する場合、すべての光が遮断されますが、ほとんどの結晶質物質や鉱物は偏光方向を変えるため、変化した光の一部が検光子を通過して観察者に届きます。偏光子を 1 つ使用すると、スライドを平面偏光で観察できます。2 つ使用すると、交差偏光下での分析が可能になります。対物レンズの上部表面には、一軸性鉱物と二軸性鉱物に特徴的なコノスコープ干渉縞(または干渉像) として特定の光パターンが作成され、収束偏光で生成されます。干渉像を観察するために、本物の岩石顕微鏡には通常、ベルトラン レンズと呼ばれる付属品が含まれており、これにより像の焦点を合わせて拡大します。接眼レンズを取り外して、対物レンズの表面を直接観察することもできます。

顕微鏡の光学系の改良に加えて、岩石顕微鏡では、偏光子間の光学列に、二軸鉱物の特別にカットされた配向フィルター（石英ウェッジ、四分の一波長雲母板、半波長雲母板）を挿入して、正と負の複屈折を識別し、極端な場合には、必要に応じて鉱物の秩序を識別することができます。

1808年、フランスの物理学者エティエンヌ・ルイ・マルスは光の屈折と偏光を発見しました。  ウィリアム・ニコルは1829年に偏光プリズムを発明し、これは100年以上偏光顕微鏡に欠かせないものとなりました。その後、ニコルのプリズムはより安価な偏光フィルターに置き換えられました。

最初の完全な偏光顕微鏡は、 1830 年にジョヴァンニ・バッティスタ・アミーチによって作られました。

ルドルフ・フュスは1875年に岩石学の目的に特化した最初の偏光顕微鏡を製作しました。これはハリー・ローゼンブッシュによって鉱物学の年鑑に記述されました。^[1]