S O V E T Y. C O N O S C O P E. R U
C О В Е Т Ы. К О Н О С К О П. Р У
Сайт Компанейцева
Вячеслава Петровича
GUIDE TO THE COMPUTER PROGRAM "THE CALCULATION OF THE ANGLE OF ROTATION STAGE, WHICH FORMS THE SHAPE OF A CROSS ISOGYRE" (program "Cross")
Программа определяет угол поворота столика от стандартной позиции до позиции "креста" и рассчитывает координаты центра креста. Пользование программой очень простое - достаточно ввести угловой радиус поля зрения коноскопа, сферические координаты оптических осей и нажать клавишу "Enter". Компьютер выдаст угол поворота столика ωkr и сферические координаты ρkr и λkr центра креста, а также сообщит о его местоположении: в поле зрения или вне поля зрения коноскопа.
Примечание. Изогира образует фигуры креста двух типов - ближние и дальние кресты (см. статью "Уравнение изогиры для одноосных и двуосных кристаллов". Первые могут находиться или отсутствовать в поле зрения, вторые всегда располагаются далеко за пределами поля. Каждый из них при полном обороте столика повторяется 4 раза через 90°. Программа "Крест" рассчитывает координаты центра крестов только для крестов, формирующихся при минимальных угла поворота столика от стандартной позиции. Долгота остальных трех крестов может быть рассчитана прибавлением и убавлением 90° к выданному программой значению долготы первого креста. Полярный угол центра креста остается неизменным для всех 4-х крестов.
Что такое угловой радиус поля зрения коноскопа, стандартная позиция оптических осей и как отсчитываются сферические координаты - все это можно найти в статьях и в руководстве на основном сайте www.conoscope.ru. Но чтобы читатель не тратил время на их поиск, ниже даются необходимые разъяснения.
Угловой радиус ρк поля зрения коноскопа - это угловое расстояние от центра до края поля зрения. Он зависит от апертуры объектива и показателя преломления кристалла. Для объектива 60х с апертурой A = 0,85 зависимость ρк от показателя преломления n следующая:
n 1,4 1,45 1,5 1,55 1,6 1,65 1,7 1,75 1,8 1,85 1,9
ρк 37,5° 36° 34,5° 33° 32° 31° 30° 29° 27,5° 26,5° 26°
За полюс сферических координат принят центр поля зрения коноскопа O (окулярное перекрестие, см. рис.). Ориентация оптических осей A1 и A2 определяется их сферическими координатами: полярным углом ρ и долготой λ. За нулевой меридиан принимается положительная полуось OX. Долгота λ считается положительной, если она отсчитывается от нулевого меридиана против часовой стрелки, и отрицательной при отсчете в противоположном направлении. Диапазон колебаний значений λ находится в пределах от от 0 до 180° и от 0 до -180°.
Рис. Стандартные позиции оптических осей.За стандартную позицию оптических осей принимается одно из 4-х положений погасания кристалла, при котором ближняя оптическая ось A1 находится в 1-м в квадранте, а дальняя оптическая ось A2 в 2-м квадранте ("СПА" - стандартная позиция А , рис. а), либо в 4-м квадранте ("СПБ" - стандартная позиция Б, рис. б). Условием, обеспечивающим "стандартность" позиции оптических осей, является следующее соотношение их долгот: λ1 = 180° - λ2 (СПА) и λ1 + λ2 = 0 (СПБ).
Согласно теореме Френеля световые колебания в кристалле совершаются по биссектрисам углов между главными сечениями индикатрисы. В стандартной позиции биссектрисы углов между главными сечениями OA1 и OA2 совпадают с нитями окулярного креста, параллельно которым совершаются световые колебания. Следовательно, в этой позиции в параллельном свете кристалл погашен, а в сходящемся свете изогира проходит через центр поля зрения.
Угол ω поворота считается положительным, если столик поворачивается по часовой стрелке, и отрицательным при повороте против часовой стрелки. В первом случае происходит уменьшение долготы оптических осей на угол поворота: λ' = λ - ω, , во втором случае, новая долгота λ' оптических осей увеличивается: λ' = λ ; - (-ω) = λ + ω. Величина полярных углов ρ1 и ρ2 оптических осей при вращении столика не меняется.
О практическом использовании программы "Крест". Она может быть полезной при оценке надежности определения угла оптических осей по методу "засечек", помещенной на основном сайте. Для этого нужно ввести в программу "Крест" рассчитанные значения углового радиуса поля зрения и координаты оптических осей и определить угол ωkr и координаты центра креста. Далее нужно сверить полученные данные с фактическим данными, наблюдаемыми в коноскопе - повернуть столик микроскопа на угол ωkr и посмотреть, образует ли крест реально наблюдаемая коноскопическая фигура. Если программа указывает на присутствие креста, а в коноскопе он отсутствует, или, наоборот, крест в коноскопе виден, а программа сообщает об его нахождении вне поля зрения, то это указывает на грубые ошибки при определении 2V. Такие результаты должны быть отбракованы.
Если в коноскопе виден крест и его присутствие подтверждается рассматриваемой программой, то необходимо посмотреть, в каких квадрантах располагается центр креста - если в разных, то результаты измерений 2V не вызывают доверия.
Далее следует сравнить угол поворота столика ω, при котором образуется крест, реально наблюдаемый в коноскопе, с его значением, рассчитанным по программе "Крест". Желательно, чтобы расхождение между ними не превышало нескольких градусов. Иногда допустимо и большее расхождение - до 5°. Надо сказать, что пока трудно установить точные критерии отбраковки результатов измерений 2V по несовпадению наблюдаемого и расчетного значения ω. Необходимо проведение специальных исследований с целью выявления связи погрешностей определения угла оптических осей с расхождением действительного и расчетного значений углов образования креста.
Последнее, что нужно сделать - сравнить расчетные значения координат центра креста с реально наблюдаемыми в коноскопе. Обычно в коноскопе крест широкий и в нем трудно найти точку, являющуюся центром. Рекомендуется слегка повернуть столик до начала распада креста и середину образовавшейся тонкой перемычки между ветвями изогиры считать центром. Можно глазомерно определить координаты центра креста с погрешностью до ±15°. Например, если угловой радиус поля зрения коноскопа равен ρк = 30° и центр креста расположен ближе к краю и делит радиус поля зрения в соотношении 2:1, то его полярный угол можно принять равным ρkr = 20°. Подобная грубая оценка возможна и для долготы центра креста.
Конечно, из грубой оценки координат центра креста нельзя сделать уверенный вывод о достоверности определения угла 2V. Но в случае явных расхождений (например, центр креста по наблюдениям в коноскопе расположен вблизи горизонтальной оси окулярного креста, а программа "Крест" рассчитала долготу λkr = 115°, указывающую на его близость к вертикальной нити) следует повторить определение 2V или же для контроля произвести измерения в другом зерне минерала.
Проверить правильность расчета ωkr можно с помощью программы "Компьютерное воспроизведение "нулевой" изогиры", в которую нужно ввести координаты оптических осей и угол ωkr. На экране должна отображаться "нулевая" изогира в виде креста.
Руководство загружено на сайт 14 сентября 2011 г.
На главную страницу
Руководство к программе
Руководство к программе
Руководство к Компьютерному определителю…
Руководство к программе …
