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Die Betrachtung von opaken Phasen/Erzen findet auch über die Mineralogie und Lagerstättenkunde hinaus Anwendung. Die Bestimmung der Mineralvergesellschaftung ist so auch für die Erzaufbereitung wichtig. Auch verarbeitete Metalle und Legierungen werden oft mittels Auflichtmikroskopie z.B hinsichtlich ihrer Qualität überprüft. Die Analyse des Inkohlungsgrades durch die Bestimmung der Vitrinitreflexion trägt z.B. dazu bei, diagenetische Prozesse zu rekonstruieren<br /> | Die Betrachtung von opaken Phasen/Erzen findet auch über die Mineralogie und Lagerstättenkunde hinaus Anwendung. Die Bestimmung der Mineralvergesellschaftung ist so auch für die Erzaufbereitung wichtig. Auch verarbeitete Metalle und Legierungen werden oft mittels Auflichtmikroskopie z.B hinsichtlich ihrer Qualität überprüft. Die Analyse des Inkohlungsgrades durch die Bestimmung der Vitrinitreflexion trägt z.B. dazu bei, diagenetische Prozesse zu rekonstruieren<br /> | ||
=== Grundprinzip === | ===Grundprinzip=== | ||
In der Auflichtmikroskopie werden Effekte beobachtet, die auftreten, wenn polarisiertes Licht an der Oberfläche eines Materials reflektiert wird. Es gibt viele Analogien zur Durchlichtmikroskopie, allerdings basieren die Beobachtungen überwiegend auf Unterschieden im Reflexionsvermögen eines Minerals und nicht auf der Lichtbrechung. Opake Phasen und Erzminerale bleiben bei Betrachtung im Durchlicht dunkel. Weil sie jedoch Licht gut reflektieren, können sie mittels Auflichtmikroskopie genauer beschrieben werden. | In der Auflichtmikroskopie werden Effekte beobachtet, die auftreten, wenn polarisiertes Licht an der Oberfläche eines Materials reflektiert wird. Es gibt viele Analogien zur Durchlichtmikroskopie, allerdings basieren die Beobachtungen überwiegend auf Unterschieden im Reflexionsvermögen eines Minerals und nicht auf der Lichtbrechung. Opake Phasen und Erzminerale bleiben bei Betrachtung im Durchlicht dunkel. Weil sie jedoch Licht gut reflektieren, können sie mittels Auflichtmikroskopie genauer beschrieben werden. | ||
Wie bei der Durchlichtmikroskopie gibt es zwei Betrachtungsweisen: Hellfeld (parallel polarisiertes Licht) und Dunkelfeld (gekreuzt polarisiertes Licht). Zudem werden Blenden und Filter zur Erhöhung des Kontrastes eingesetzt. | Wie bei der Durchlichtmikroskopie gibt es zwei Betrachtungsweisen: Hellfeld (parallel polarisiertes Licht) und Dunkelfeld (gekreuzt polarisiertes Licht). Zudem werden Blenden und Filter zur Erhöhung des Kontrastes eingesetzt. | ||
=== Welches Material kann untersucht werden? === | ===Welches Material kann untersucht werden?=== | ||
Die Auflichtmikroskopie eignet sich besonders zur Untersuchung der opaken Phasen/Erzmineralen eines Gesteins oder Erzes. Dazu werden Anschliffe mit einer gut polierten Oberfläche benötigt. Die Größe und das Format der Proben sind nicht vorgegeben. Die Probe muss lediglich unter das Mikroskop passen (Dicke max. ca. 2 cm). Relevant für die Betrachtung der Schliffe ist eine planparallele Oberfläche. Sollte der Anschliff auf der Unterseite schräg sein, kann den Anschliff z.B. mit einem Stempel auf ein Stück Knete gedrückt werden, sodass die Oberfläche parallel zum Lichtstrahl ausgerichtet wird. | Die Auflichtmikroskopie eignet sich besonders zur Untersuchung der opaken Phasen/Erzmineralen eines Gesteins oder Erzes. Dazu werden Anschliffe mit einer gut polierten Oberfläche benötigt. Die Größe und das Format der Proben sind nicht vorgegeben. Die Probe muss lediglich unter das Mikroskop passen (Dicke max. ca. 2 cm). Relevant für die Betrachtung der Schliffe ist eine planparallele Oberfläche. Sollte der Anschliff auf der Unterseite schräg sein, kann den Anschliff z.B. mit einem Stempel auf ein Stück Knete gedrückt werden, sodass die Oberfläche parallel zum Lichtstrahl ausgerichtet wird. | ||
Auch nicht abgedeckte polierte Dünnschliffe, wie sie für die Durchlichtmikroskopie und Elektronenstrahlmikroskope genutzt werden, kann man mittels Auflichtmikroskopie untersuchen. Somit können Proben sowohl im Durchlicht und auch im Auflicht bearbeitet werden. | Auch nicht abgedeckte polierte Dünnschliffe, wie sie für die Durchlichtmikroskopie und Elektronenstrahlmikroskope genutzt werden, kann man mittels Auflichtmikroskopie untersuchen. Somit können Proben sowohl im Durchlicht und auch im Auflicht bearbeitet werden. | ||
=== Welche Information erhält man durch die Auflichtmikroskopie? === | ===Welche Information erhält man durch die Auflichtmikroskopie?=== | ||
Die zur Mineralbestimmung geeigneten Charakteristika sind hier kurz erklärt: | Die zur Mineralbestimmung geeigneten Charakteristika sind hier kurz erklärt: | ||
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Das Reflexionsvermögen (engl: reflectance) beschreibt den Anteil von Licht, der vom Mineral reflektiert wird und zurück ins Auge des Betrachters fällt. Es wird im Hellfeld beobachtet. Der Wert des Reflexionsvermögens berechnet sich anhand der Fresnel-Formel und liegt zwischen 0% (keine Reflexion) und 100% (vollständige Reflexion). Vereinfacht kann man das Reflexionsvermögen auch als Verhältnis des reflektierten Lichts zum einfallenden Licht darstellen. | Das Reflexionsvermögen (engl: reflectance) beschreibt den Anteil von Licht, der vom Mineral reflektiert wird und zurück ins Auge des Betrachters fällt. Es wird im Hellfeld beobachtet. Der Wert des Reflexionsvermögens berechnet sich anhand der Fresnel-Formel und liegt zwischen 0% (keine Reflexion) und 100% (vollständige Reflexion). Vereinfacht kann man das Reflexionsvermögen auch als Verhältnis des reflektierten Lichts zum einfallenden Licht darstellen. | ||
<math>R = \frac{n-N2+k^2}{n+N2+k^2} = \frac{I_{reflektiert}}{I_{einfallend}}</math> | |||
R = \frac{n-N2+ | |||
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R – Reflexionsvermögen, n – Brechungsindex des beobachteten Minerals, N – Brechungsindex des umgebenden Mediums, k1 und k2- Absorptionskoeffizienten (0 für transparente Materialien) | <small>R – Reflexionsvermögen, n – Brechungsindex des beobachteten Minerals, N – Brechungsindex des umgebenden Mediums, k1 und k2- Absorptionskoeffizienten (0 für transparente Materialien), I = Intensität</small> | ||
Das Reflexionsvermögen äußert sich in der Helligkeit oder Graustufe eines Minerals. Weist das beobachtete Mineral zusätzlich eine Eigenfarbe auf, kann das den Eindruck des Reflexionsvermögens verändern. | Das Reflexionsvermögen äußert sich in der Helligkeit oder Graustufe eines Minerals. Weist das beobachtete Mineral zusätzlich eine Eigenfarbe auf, kann das den Eindruck des Reflexionsvermögens verändern. | ||
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Ähnlich wie bei der Durchlichtmikroskopie gibt es bei der Auflichtmikroskopie zusätzlich zu den physikalischen Eigenschaften eine Reihe weiterer mineralspezifischer Merkmale, die die Bestimmung erleichtern. Dazu gehören Spaltbarkeit, Zwillingsbildung, Habitus, Entmischungen etc. | Ähnlich wie bei der Durchlichtmikroskopie gibt es bei der Auflichtmikroskopie zusätzlich zu den physikalischen Eigenschaften eine Reihe weiterer mineralspezifischer Merkmale, die die Bestimmung erleichtern. Dazu gehören Spaltbarkeit, Zwillingsbildung, Habitus, Entmischungen etc. | ||
=== Hinweise zur Anwendung === | ===Hinweise zur Anwendung=== | ||
An den Polarisationsmikroskopen der LMU und der TU gibt es Einsätze, die auf die Durchlicht-Polarisationsmikroskope montiert werden können. Dann kann der Lichtstrahl so umgelenkt werden, dass er von oben auf die Probe scheint. | An den Polarisationsmikroskopen der LMU und der TU gibt es Einsätze, die auf die Durchlicht-Polarisationsmikroskope montiert werden können. Dann kann der Lichtstrahl so umgelenkt werden, dass er von oben auf die Probe scheint. | ||
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Da die Kontraste in der Auflichtmikroskopie häufig sehr fein sind, können mittels Ölimmersion Kontraste und Farben verstärkt werden. | Da die Kontraste in der Auflichtmikroskopie häufig sehr fein sind, können mittels Ölimmersion Kontraste und Farben verstärkt werden. | ||
=== Das könnte dich auch noch interessieren === | ===Das könnte dich auch noch interessieren=== | ||
Lichtmikroskopie | Lichtmikroskopie | ||
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Mineralseparation | Mineralseparation | ||
=== Referenzen === | ===Referenzen=== | ||
Craig, J. R. (2001). Ore-mineral textures and the tales they tell. ''The Canadian Mineralogist'', ''39''(4), 937-956. | Craig, J. R. (2001). Ore-mineral textures and the tales they tell. ''The Canadian Mineralogist'', ''39''(4), 937-956. | ||
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Sanderson, J. (2019). ''Understanding light microscopy''. John Wiley & Sons. | Sanderson, J. (2019). ''Understanding light microscopy''. John Wiley & Sons. | ||
=== Weitere Informationen und Literatur === | ===Weitere Informationen und Literatur=== | ||
Pracejus, B. (2015). ''The ore minerals under the microscope: an optical guide''. Elsevier. | Pracejus, B. (2015). ''The ore minerals under the microscope: an optical guide''. Elsevier. | ||
=== Lehrveranstaltungen === | ===Lehrveranstaltungen=== | ||
Reflected Light Microscopy (Master) | Reflected Light Microscopy (Master) | ||