Manual Optica Alemanes _Espaniol

7/27/2019 Manual Optica Alemanes _Espaniol

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Raith,

Raase,R

einhardtJanuary2012

ISBN 978-3-00-040623-2 (PDF)

2012 by M.M. Raith (University of Bonn) , P. Raase (University of Kiel), J. Reinhardt (Universityof KwaZulu-Natal)All rights reserved. No part of this e-book may be reproduced, in any form or by any means, withoutthe prior written permission of the authors.

Mailing and E-Mail addresses:

Prof. Dr. Michael M. Raith, Roidestrae 19, 53359 Rheinbach, Germany. E-Mail: [email protected]

Dr. Peter Raase, Steendiek 1, 24220 Schnhorst, Germany. E-Mail: [email protected]. Jrgen Reinhardt, School of Agricultural, Earth & Environmental Sciences, Department ofGeology, University of KwaZulu-Natal, Durban 4000, South Africa. E-Mail: [email protected]. Prof. Dr. Pedro Oyhantabal, Departamento de Geologa, Facultad de Ciencias, Universidad dela Repblica, Igu 4225, C.P. 11400 Montevideo, Uruguay. E-Mail: [email protected]

GUA

PARALA

MICROSCOPADEMINERALESEN LMINA DELGADA

MICHAEL M. RAITH, PETERRAASE& JRGEN REINHARDT

TRADUCCINAL ESPAOL

PEDRO OYHANTABAL

Raith,

Raase&

ReinhardtDiciembre2012


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Raith,

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Contenido

Prefacio ................... I-III

Bibliografa ............................ IV

Terminologa y abreviaturas ...........V

1. El microscopio petrogrfico:

1.1 La lente de aumento (o lupa) y el microscopio

1.1.1 Formacin de la imagen por una lente convergente (objetivo)..................................1-2

1.1.2 Aumento con la lupa (u ocular)............. .................................................3

1.1.3 El microscopio compuesto.....................................................................................................................................................3-6

1.2 Objetivo y ocular

1.2.1 Objetivo.................. 6-8

1.2.2 Ocular.....8-9

1.2.3 Tubo, objetivo y ocular.................. .10

1.3 Iluminacin

1.3.1 Apertura de iluminacin......................................................................................................................................................10-11

1.3.2 Campo de iluminacin......................................................................................................................................................................11

1.3.3 Vidrio difusor y filtros...........................................................................................................................................................11-13

1.4 Trayectoria de los rayos en el microscopio

1.4.1 Iluminacin de Khler................................................................................................................................. 14

1.4.2 Modo ortoscpico....................................................................................................................................... 14

1.4.3 Modo conoscpico....................................................................................................................................15

1.5 Centrado del microscopio.. ...........................................................................................15-18

1.6 Polarizador y analizador....... .18-21

1.7 Resolucin de problemas

1.7.1 Optimizacin de la imagen del espcimen............................................... 22

1.7.2 Correccin de la iluminacin defectuosa...............................................................................22-23

1.7.3 Causas de error en el modo polarizadores cruzados.................................................. 23

1.7.4 Cuidado y mantenimiento del microscopio...................................................................... ..23

2. Medicin de ngulos, longitudes y espesores:

2.1 Medicin de angulos...........................................................................................................................................................24-25

2.2 Medicin de longitudes........................... ..26

2.3 Medicin del espesor de una lmina delgada...................... .26-29Raith,

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Gua de Microscopa Contenido


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3.Propiedades morfolgicas:

3.1 Forma del grano y simetra....30-38

3.2 Clivaje, fractura, fenmenos de deformacin y recristalizacin...................................39-45

3.3 Maclas............................................................................................................................................................46-49

3.4 Inclusiones, intercrecimientos y fenmenos de alteracin........50-58

4.Propiedades pticas:

4.1 Algunos principios

4.1.1 Naturaleza de la luz, refraccin...........59-61

4.1.2 Isotropa y anisotropa.......................................................................................................................................................62-66

4.2 Caractersticas pticas usadas para la identificacin mineral

4.2.1 Color y pleocrosmo..................................................................................................................................................................67-75

4.2.2 Refraccin de la luz (relieve, chagrin, lnea de Becke).....................................................76-78

4.2.3 Doble refraccin (extincin, colores de interferencia)......................................................79-98

4.2.4 Posiciones de extincin en secciones de cristales birrefringentes....99-110

4.2.5 Mtodos conoscpicos (carcter y signo ptico, 2V)...... ....................111-125

5.Marcha sistemtica para la determinacin mineral...........................................................................................................126

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Prefacio (a la edicin espaola)

La investigacin microscpica en luz transmitida o reflejada de minerales, rocas, menas y

otros materiales tcnicos y sintticos es un mtodo clsico y hasta hoy irremplazable para el

estudio de estos materiales. La microscopa de polarizacin es un mtodo no destructivo y

potente para la determinacin de sustancias slidas (cristalinas o amorfas), posee relativa-mente elevada resolucin espacial y adems pueden ser estudiadas las relaciones texturales

(estructura, fbrica, asociaciones de fases, texturas de reaccin) obteniendo as importante

informacin para comprender la gnesis. En este aspecto, la microscopa de polarizacin no

puede ser remplazada por otras tcnicas de anlisis global que utilizan muestras molidas para

la identificacin de fases (XRD) o para la determinacin de la composicin qumica (XRF,

AAS). La microscopa de polarizacin encuentra sus lmites cuando la composicin qumica

de soluciones slidas complejas necesita ser conocida o cuando el material es de grano tan

fino que impide la identificacin de las fases individuales. Un estudio moderno en ciencia de

los materiales deber, dependiendo de los objetivos y la naturaleza del material, combinar

microscopa de polarizacin con otros mtodos no destructivos de ms elevada resolucin

espacial (EMPA, SEM-EDX, TEM).

Numerosos textos (ver seleccin bibliogrfica) suministran revisiones detalladas sobre las

tcnicas determinativas usadas en microscopa de polarizacin as como las bases fsicas de

ptica cristalina, para el examen de fases amorfas y cristalinas (vidrios, minerales, sustancias

sintticas). Por ello, no es necesaria en esta introduccin a la determinacin de minerales en

lmina delgada una presentacin exhaustiva de esos temas. Para el trabajo prctico con el

microscopio de polarizacin alcanza con presentar los fenmenos de forma tal que aun

aquellos que carezcan de formacin slida en mineraloga puedan comprender las instruc-ciones. Los fundamentos tericos de cristalografa y ptica cristalina sern presentados slo

cuando sean imprescindibles para explicar los fenmenos pticos o las propiedades morfol-

gicas observados en los cristales.

La identificacin de los minerales con el microscopio de polarizacin se basa en las propie-

dades pticas y morfolgicas. Existen numerosos textos con tablas y descripciones de estas

propiedades, para un gran nmero de fases minerales y sintticas (ver seleccin biblio-

grfica).

La presente gua se basa en el texto de la segunda edicin de Leitfaden zur Dnnschliff-

mikroskopie y su traduccin al ingls Guide to Thin Section Microscopy, disponiblescomo publicacin de acceso libre en las pginas web de la Mineralogical Society of America

(www.minsocam.org/msa/openaccess_publications.html) y la Deutsche Mineralogische Gesellschaft

(www.dmg-home.de/lehrmaterialien.html). Agradecemos sinceramente a nuestro colega Dr. Pedro

Oyhantabal, por su calificada traduccin al espaol. Esperamos esta gua suministre a los

estudiantes la base necesaria para un exitoso ingreso a la microscopa de polarizacin. Todas

las sugerencias son bienvenidas!

Diciembre de 2012

M.M.R

P.R.

J.R.

IRaith,

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Prefacio a la segunda edicin inglesa

Los principales cambios introducidos en la segunda edicin se relacionan con los captulos

1.6 (Polarizador y analizador), 3.2 (Clivaje, fractura, fenmenos de deformacin y recristali-

zacin) y 4.2.3 (Doble refraccin). En el resto del texto slo se han realizado pequeas

modificaciones editoriales y se han reemplazado algunas microfotografas.El captulo 1.6 ha sido reorganizado para describir, paso por paso, los ajustes necesarios para

chequear y ajustar los dos polarizadores. El captulo 3.2 se ampli incluyendo los rasgos

relacionados con la deformacin de los minerales a escala de grano o de lmina delgada, que

pueden observarse en el microscopio de luz transmitida. El texto y las figuras del capitulo 3.4

fueron revisados y ampliados. El captulo 4.2.3, que incluye aspectos de difcil comprensin

para el principiante, fue objeto de una revisin importante. Se agregaron figuras y texto para

facilitar la comprensin de las bases fsicas de fenmenos como el retardo y los colores de

interferencia. Adems, esta edicin incluye cartas de colores de interferencia recalculadas y

una carta nd indita.Los usuarios de esta gua advertirn que las microfotografas carecen de escala. Las escalas

fueron omitidas por dos simples razones: primero, porque el tamao de los detalles mostrados

para ilustrar las propiedades pticas o morfolgicas no es normalmente crtico, y segundo,

porque creemos que, para los fines de esta gua, la insercin de escalas recarga las

ilustraciones sin un propsito til. De todos modos, se subraya que las escalas en las

microfotografas destinadas a un estudio mineralgico o petrolgico particular, constituyen

informacin esencial y deben normalmente estar incluidas.

Como se explica en la pgina V, hemos decidido discontinuar el uso de los smbolos y ,

para birrefringencia y retardo respectivamente. Esperamos que los profesionales que se hanformado con deltas nos perdonen por esta ruptura de la tradicin.

M.M.R

P.R.

J.R.

Febrero de 2012

IIRaith,

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Prefacio a la primera edicin inglesa

La investigacin microscpica en luz transmitida o reflejada de minerales, rocas, menas y

otros materiales tcnicos y sintticos, es un mtodo clsico y hasta hoy irremplazable, para el

estudio de estos materiales. La microscopa de polarizacin es un mtodo no destructivo y

potente, para la determinacin de sustancias slidas (cristalinas o amorfas), posee relativa-mente elevada resolucin espacial y permite adems el estudio de las relaciones texturales

(estructura, fbrica, asociaciones de fases, texturas de reaccin) obtenindose as importante

informacin para comprender la gnesis. En este aspecto, la microscopa de polarizacin no

puede ser remplazada por otras tcnicas de anlisis global, que utilizan muestras molidas para

la identificacin de fases (XRD) o para la determinacin de la composicin qumica (XRF,

AAS). La microscopa de polarizacin encuentra sus lmites cuando la composicin qumica

de soluciones slidas complejas necesita ser conocida o cuando el material es de grano tan

fino que impide la identificacin de las fases individuales. Un estudio moderno en ciencia de

los materiales deber, dependiendo de los objetivos y la naturaleza del material, combinar

microscopa de polarizacin con otros mtodos no destructivos de ms elevada resolucinespacial (EMPA, SEM-EDX, TEM).

Numerosos textos (ver seleccin bibliogrfica) suministran revisiones detalladas sobre las

tcnicas determinativas usadas en microscopa de polarizacin, as como sobre las bases

fsicas de ptica cristalina, para el examen de fases amorfas y cristalinas (vidrios, minerales,

sustancias sintticas). Por ello, no es necesario en esta introduccin a la determinacin de

minerales en lmina delgada, una presentacin exhaustiva de dichos temas. Para el trabajo

prctico con el microscopio de polarizacin alcanza con presentar los fenmenos de forma tal

que aun aquellos que carezcan de formacin slida en mineraloga puedan comprender las

instrucciones. Los fundamentos tericos de cristalografa y ptica cristalina sern presentadosslo cuando sean imprescindibles para explicar los fenmenos pticos o las propiedades

morfolgicas observados en los cristales.

La identificacin de los minerales con el microscopio de polarizacin se basa en las

propiedades pticas y morfolgicas. Existen numerosos textos con tablas y descripciones de

estas propiedades, para un gran nmero de fases minerales y sintticas (ver seleccin

bibliogrfica).

La presente gua se basa en el texto Methoden der Dnnschliffmikroskopie de G. Mller &

M. Raith (Clausthaler Hefte, vol. 14), desde hace aos agotado y de uso extendido en

Alemania. Hemos adoptado buena parte de este texto, revisado las figuras y utilizado soft-ware de diseo grfico moderno, adems de incorporar muchas nuevas figuras y

microfotografas para ilustrar los fenmenos descritos en el texto.

Esperamos que esta gua suministre a los estudiantes la base necesaria para un exitoso

ingreso a la microscopa de polarizacin. Todas las sugerencias son bienvenidas!

Enero de 2011 Michael M. Raith, Peter Raase & Jrgen Reinhardt

IIIRaith,

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Bibliografa

ptica cristalogrfica y tcnicas de microscopa mineralgica y petrogrfica.

Bloss, F.D. (1999): Optical Crystallography. Mineralogical Society of America,

Washington, D.C. 239 p.

Dyar M.D., Gunter, M.E. & Tasa, D. (2008): Mineralogy and Optical Mineralogy.

Mineralogical Society of America, Chantilly, Va. 708 p.

Ehlers, E.G. (1987): Optical Mineralogy, Vol. 1. Theory and Technique. Blackwell

Scientific Publ., Palo Alto. 158 p.

Nesse, W.D. (2003): Introduction to Optical Mineralogy (3rd ed.). Oxford University Press,

New York. 348 p.

Phillips, W.R. (1971): Mineral Optics Principles and Techniques. Freeman and Company,

San Francisco. 249 p.

Stoiber, R.E. & Morse, S.A. (1994): Crystal identification with the Polarizing Microscope.

Chapman & Hall. 358 p.

Wahlstrom, E.E. (1979): Optical Crystallography (5th ed.). John Wiley & Sons, New York.

488 p.

Determinacin mineral

Deer, W.A., Howie, R.A. & Zussman, J. (1992): An Introduction to the Rock-Forming

Minerals (2nd edition). Longman, London. 696 p. *

Ehlers, E.G. (1987): Optical Mineralogy, Vol. 2. Mineral Descriptions. Blackwell Scientific

Publ., Palo Alto. 286 p. *

Heinrich, E.W. (1965): Microscopic Identification of Minerals. McGraw-Hill, New York.

414 p. *

Kerr, P.F. (1977): Optical Mineralogy (4th ed.). McGraw-Hill, New York. 492 p. *

MacKenzie, W.S. & Adams, A.E. (1994): A Colour Atlas of Rocks and Minerals in Thin

Section. Manson Publ. 192 p.

MacKenzie, W.S. & Guilford, C. (1980): Atlas of Rock-Forming Minerals in Thin Section.Longman, London. 98 p.

Nesse, W.D. (2003): Introduction to Optical Mineralogy (3rd ed.). Oxford University Press,

New York. 348 p. *

Perkins, D. & Henke, K.R. (2003): Minerals in Thin Section (2nd ed.). Prentice Hall, Upper

Saddle River. 176 p. *

Phillips, W.R. & Griffen, D.T. (1981): Optical Mineralogy. The Nonopaque Minerals. W.H.

Freeman, San Francisco. 677 p. *

Trger, W.E., Bambauer, H.U., Taborszky, F. & Trochim, H.D. (1979): Optical

Determination of Rock-Forming Minerals. Part 1: Determinative Tables.

Schweizerbart, Stuttgart. 188 p. *

* books with more or less extensive mineral data compilations

IVRaith,

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Nota acerca de la terminologa y algunas abreviaturas utilizadas en estelibro

Al utilizar el microscopio de polarizacin es importante poder comunicar de forma inequvoca

las direcciones; los hilos del retculo en el ocular, las direcciones de vibracin de la luzpolarizada y los ejes del microscopio son las principales direcciones de referencia. Los cuatro

puntos cardinales (y las direcciones intermedias entre ellos) son frecuentemente usados,

obviamente sin significado geogrfico. Para un montaje estndar del microscopio, N-S

significa paralelo al hilo vertical del retculo del ocular o paralelo a una lnea que va de la

frente al mentn del observador, pasando por el entrecejo; E-W significa paralelo al hilo

horizontal del retculo o paralelo a una lnea que pasa a travs del centro de ambos ojos. Las

direcciones diagonales son referidas como NW-SE y NE-SW.

Las letras griegas , , , , son utilizadas por algunos autores como subndices de los

ndices de refraccin (n). En este texto utilizaremos la terminologa de Trger et al. (1979) y

otros, que es lgica e intuitiva en el sentido que los ndices de refraccin nx, ny y nz se

correlacionan con los ejes X, Y y Z del sistema de coordenadas en al que la forma de la

indicatriz de los cristales biaxiales es definida. Adems, , y son parmetros cristalo-

grficos de la celda unidad, por lo que es mejor evitar confusiones potenciales con los

parmetros pticos. Del mismo modo que con nx, ny y nz, los subndices o y e se aplican a los

ndices de refraccin (no y ne) de los rayos ordinarios y extraordinarios (O y E) en los cristales

uniaxiales.

La letra griega delta es utilizada frecuentemente en la literatura inglesa sobre mineraloga

ptica para dos parmetros diferentes aunque relacionados: para birrefringencia y para

retardo ( = * d; d = espesor de la placa de cristal). Dado que esta eleccin nos parece poco

conveniente, hemos adoptado a partir de la segunda edicin en ingls de la gua, n para

birrefringencia (n = nz - nx, por ejemplo) y para retardo (por lo tanto, = n * d).

La letra griega es utilizada tanto para longitud de onda como para orden del color deinterferencia (1 = rojo de primer orden, 2 = rojo de segundo orden, etc.). Hemos tratado de

limitar el uso al concepto longitud de onda, aunque el uso trminos tales como placa de 1

(significando retardo de 551nm) o placa de 1/4 est muy afianzado.

VRaith,

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1. El microscopio petrogrfico

1.1 La lente de aumento (o lupa) y el microscopio

Para examinar las caractersticas microtexturales y mineralgicas de una roca en lminadelgada con una resolucin mayor que la que permite el ojo desnudo es necesario usar unmicroscopio. El microscopio posee dos sistemas de lentes. El primer sistema (el objetivo)produce una imagen ampliada del objeto. El segundo sistema de lentes (el ocular) aumentaadicionalmente la imagen producida por el objetivo.

1.1.1 Formacin de la imagen por una lente convergente (objetivo)

Las lentes convergentes, o sea las lentes esfricas con superficies convexas, producenimgenes reales invertidas de los objetos ubicados ms all del punto focal (f) del lente. Esta

imagen puede ser proyectada en una pantalla (que es el principio con el que funciona el ojohumano o la cmara fotogrfica; Fig. 1-1, parte superior).

Las distancias del objeto a la lente (a) y del lente a la imagen (b) se relacionan con lasdistancias focales (f) de una lente biconvexa segn la ecuacin (formula de una lente, Fig. 1-1, parte inferior):

El aumento de esta lente est dado por:

El tamao real de la imagen (B) es mayor que el del objeto (A), si

Ejemplo: Si un objeto es ubicado a una distancia de 33 mm delante de una lente biconvexa dedistancia focal 30 mm, la lente producir una imagen aumentada 10 veces (M = 10:1) a unadistancia de 330 mm detrs de la lente.

El ojo humano puede modificar la distancia focal cambiando la curvatura del cristalino, deforma de proyectar imgenes enfocadas en la retina del ojo de objetos situados a distanciasentre 250 mm e infinito. Cuando un objeto se aproxima al ojo humano desde una grandistancia, es visto a ngulos visuales (a) cada vez mayores y con el concomitante mayoraumento, la imagen en la retina se vuelve progresivamente mayor (Fig. 1-2, parte superior).

La distancia menor a la que es posible la visin en foco vara con los individuos. En laindustria ptica ha sido fijada en 250 mm, de modo de estandarizar los clculos.

f

1=

b

1

a

1+

fa

f

f

fb

a

b

A

BM

-=

-===

2f.aseao1fa

fresp.b2fseao1

ffb

-

-

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Gua de Microscopa El microscopio petrogrfico

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Figura 1-1. Formacin de la imagen de un cristal por una lente biconvexa.

Cuando un objeto est ubicado a la distancia ms corta de visin en foco es observado con elmayor ngulo posible de visin y por lo tanto con el mayor aumento posible. Las estructurasfinas del objeto, observado a la distancia ms corta de visin pueden ser resueltas por el ojoslo si el ngulo de visin es mayor a 1 (aprox. 0,02).

Los detalles estructurales que permanecen debajo de este lmite de visin pueden ser resueltosnicamente utilizando una lente de aumento (lupa) o un microscopio.

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1.1.2 Aumento con la lupa (u ocular)

El dispositivo ms simple para aumentar el ngulo de visin es una lente de aumento (o lupa).La lupa se compone de una lente biconvexa con una distancia focal menor al mnimo dedistancia de visin del ojo (


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Figura 1- 2. Aumento de un cristal por una lente biconvexa (lente de aumento, lupa u ocular).Raith,

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Figura 1-3. Aumento de un cristal, en dos pasos, por un microscopio compuesto.

El aumento (o magnificacin) total M de un microscopio compuesto es el producto del

aumento del objetivo (MO) por el aumento del ocular (ML):M = MO* ML

Ejemplo: un microscopio equipado con un objetivo MO = 50 y un ocular ML = 10 tendr unaumento final de 50 x 10 = 500.

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En los microscopios compuestos modernos (con sistemas pticos corregidos al infinito) elaumento del objeto ocurre de un modo ligeramente diferente. El espcimen es ubicado en elplano focal inferior del objetivo de modo que su imagen es proyectada al infinito. Una lenteauxiliar (lente tubo o telan), ubicado dentro del tubo entre el objetivo y el ocular, lleva a focolos rayos paralelos y produce una imagen real intermedia que luego es vista a travs delocular. Los sistemas pticos corregidos al infinito permiten insertar diversos componentesaccesorios como analizador, compensadores, o divisores de haz en el camino paralelo de losrayos, afectando de manera mnima la calidad de la imagen. Adems, este diseo pticopermite una mejor correccin de las aberraciones esfricas y cromticas.

1.2 Objetivo y ocular

1.2.1 Objetivo

La calidad de la imagen observada al microscopio depende principalmente del objetivo. Elobjetivo es por tanto un componente clave del microscopio siendo responsable de la imagenprimaria, del aumento y la resolucin bajo la que los detalles finos del objeto pueden serobservados. El ocular simplemente sirve para dar un aumento adicional a los detalles finosresueltos en la imagen intermedia, de modo tal que puedan ser vistos a ngulos visualesmayores a 1, superando as el lmite de resolucin angular del ojo humano (Cap. 1.1.1, lupa).

Las propiedades ms importantes de un objetivo son su aumento (o magnificacin), suapertura numrica y el grado de correccin de las aberraciones, donde los dos ltimos

determinan la calidad de la imagen intermedia.Aberracin

Las lentes biconvexas simples producen imgenes imperfectas, distorsionadas, con aberracinesfrica y cromtica. En los objetivos modernos las aberraciones pticas son compensadas engran medida por la combinacin de lentes convergentes y divergentes construidas conmateriales de distintos ndices de refraccin y dispersin. Las aberraciones remanentes soncompensadas por oculares con correcciones complementarias.

Con aumentos elevados y aperturas numricas grandes el cubreobjetoss de las lminasdelgadas introduce aberraciones esfricas y cromticas que tienen efecto negativo en lacalidad de la imagen. Esto se debe a que los rayos que emergen de un punto P en el objeto sonrefractados en la interfaz entre el cubreobjetos y el aire. Como consecuencia, la proyeccinhacia atrs de los rayos no enfoca en un punto, sino que forma una mancha o readesenfocada (Fig. 1-4A, reas grises). Con el aumento del espesor del cubreobjetos el efectode desenfoque se acenta. Los objetivos de alto aumento son por ello corregidos para laaberracin introducida por el cubreobjetos, l que normalmente tiene un espesor estndar de0,17 mm. Por ello, puede considerarse que el cubreobjetos formaparte del sistema objetivo!

Cualquier desviacin del espesor estndar de 0,17 mm afectar la calidad de la imagenintermedia. Por otra parte, si el cubreobjetos tiene un espesor mayor al estndar puedeimpedir el enfoque usando objetivos de alto aumento debido a la pequea distancia libre detrabajo de tales objetivos (ver Tabla 1).

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Figura 1-4. A. Aberracin de los rayos de luz producida por el cubreobjetos; B. Aperturanumrica del objetivo.

Apertura y resolucin

La apertura numrica (N.A.) de un objetivo es una medida de la cantidad de luz tomada por ellente del objetivo. La N.A. es proporcional al ngulo de apertura a del cono de rayos de luzemitidos desde un punto en el espcimen que entra al objetivo y al ndice de refraccin n delmedio que separa el espcimen de la lente frontal del objetivo (por ej. 1,0 para aire, 1,33 paraagua, y ~1,56 para aceite de inmersin): N.A. = n * sen (a) (Fig. 1-4B).

Al ver un espcimen con objetivos de apertura numrica mayor, aumenta el ancho del conode rayos de luz que ingresa a la lente frontal del objetivo. Esto es de la mayor importancia enMicroscopa, porque el poder de resolucin de un objetivo - o sea su habilidad para visualizarlos detalles finos del espcimen en la imagen intermedia - aumenta con su apertura numrica.La resolucin es definida como la menor distancia d a la que dos puntos cercanamenteespaciados del espcimen son an visualizados como dos entidades separadas en la imagenintermedia. El lmite de resolucin depende slo de la apertura numrica y de la longitud de

onda l de la luz utilizada: d = 0,5l /N.A..En consecuencia, para resolver los detalles ms finos, el espcimen debe ser observado conun objetivo de elevado aumento y gran apertura numrica, bajo luz monocromtica delongitud de onda corta.Ra

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La apertura numrica de un objetivo y por ende su resolucin, puede ser incrementadallenando el espacio entre el espcimen y la lente frontal del objetivo con un lquido deinmersin de ndice de refraccin adecuado (aceite de inmersin; n ~ 1,56). De este modo seminimiza la refraccin de los rayos de luz en la interfaz con el cubreobjetos y un cono derayos de luz ms ancho entra al objetivo (Fig. 1-4B).

Para este fin se utilizan objetivos de pequea distancia focal y corta distancia libre de trabajo,los objetivos para inmersin en aceite. Mientras que los objetivos secos que operan en aireno alcanzan aperturas numricas superiores a 0,95 (el lmite terico es N.A. = 1), con losobjetivos de inmersin se alcanzan valores hasta 1,40, dependiendo del ndice de refraccindel liquido de inmersin apropiado (agua = 1,333; glicerina = 1,455; aceite de inmersin =1,515; ioduro de metileno = 1,744).

Las caractersticas especficas de un objetivo, como aumento, apertura numrica, longitudptica de tubo, grado de correccin de la aberracin, y espesor de cubreobjetos estngravadas en el exterior de la montura del objetivo (Fig. 1-5, Tabla 1). Los objetivos diseadospara microscopa de polarizacin se construyen con sistemas de lentes libres de tensin yestn marcados con la inscripcin P, PO o Pol. En la tabla 1 se presentan tambin lasdistancias libres de trabajo (FWD) entre el espcimen y la lente frontal del objetivo, paraobjetivos seleccionados de los principales fabricantes.

1.2.2 Ocular

Las estructuras finas en la imagen intermedia son resueltas por el ojo humano slo si sevisualizan a ngulos mayores a 1. Normalmente esto requiere el aumento adicional de la

imagen intermedia que produce el ocular. La resolucin ptima se obtiene cuando el aumentototal del microscopio es el resultado de multiplicar la apertura numrica por un valor entre500 y 1000:

M = MO* ML = 500 * N.A. 1000 * N.A.

Si el aumento total est debajo de este rango, las estructuras ms finas de la imagenintermedia permanecen invisibles. Si es mayor, la imagen intermedia es magnificada sinninguna mejora en la resolucin (= magnificacin vaca).

Los oculares modernos consisten de dos componentes multi-lente, el lente superior o eye-lens y el inferior o field lens los cuales corrigen las aberraciones pticas del ocular mismoy eliminan las aberraciones residuales de la imagen intermedia. Los oculares Periplan, porejemplo, contienen siete lentes, dos cementadas en un doblete, tres en un triplete ms doslentes individuales. Un diafragma fijo interior, ubicado en el plano focal del ocular, entre eleye-lens y el field lens, est en foco con la imagen intermedia y define el campo de visincircular.

Para microscopa de polarizacin se utiliza un objetivo con un retculo (que a veces incluyeadems un disco micromtrico) montado en el diafragma fijo, que suministra las direccionesde referencia N-S y E-W para las direcciones de vibracin y sirve adems para lamedicin de ngulos (Cap. 2.1, 4.2.1). Para realizar mediciones o conteos en lmina delgada

pueden colocarse en el plano del diafragma discos gravados con micrmetro o grilla.Ajustando la altura del eye-lens, el diafragma y el retculo son llevados a foco junto con laimagen intermedia.

Las propiedades especficas de los oculares estn gravadas en la montura (Fig. 1-5, Tabla 1).Raith,

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Figura 1-5. Ejemplo de objetivo (Nikon CFI Achromat 20x P) y ocular (Leica Periplan conretculo).

Tabla 1. Caractersticas de oculares y objetivos de los principales fabricantes.

I. Objetivos libres de tensiones, para uso en microscopa de polarizacin

II. Oculares

LeicaHi Plan Pol 4 0.10 26.2 -

Hi Plan Pol 10 0.22 7.8 -

Hi Plan Pol 20 0.40 0.9 0.17

Hi Plan Pol 40 0.65 0.31 0.17

Hi Plan Pol 63 0.75 0.31 0.17

Nikon CFI Achromat P 4 0.10 30 -

CFI Achromat P 10 0.25 6.1 -

CFI Achromat P 20 0.40 3 0.17

CFI Achromat P 40 0.65 0.65 0.17

-

Zeiss A-Plan 2.5 0.06 9.4 -

A-Plan 5 0.12 9.9 -

A-Plan 10 0.25 4.4 -

A-Plan 20 0.45 0.51 0.17A-Plan 40 0.65 0.43 0.17

Olympus PLN4xP 4 0.10 18.5 -

ACHN10xP 10 0.25 6 -

ACHN20xP 20 0.40 3 0.17

ACHN40xP 40 0.65 0.45 0.17

Fabricante Designacin M NAFWD

(mm)

Espesor del

cubreobjetos

Nmero de campo

(mm)

Leica Periplan 20

Periplan con retculo 20

Nikon CFI 22

CFI CM con retculo micromtrico 22

Zeiss W-PL, enfocable 23

Olympus WHN10x 22

WHN10x-H, enfocable 22

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DesignacinFabricante

10

10

Aumento

10

10

10

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1.2.3 Tubo, objetivo y ocular

El objetivo y el ocular estn conectados entre s por el tubo del microscopio. En losmicroscopios antiguos, el tubo tena una longitud especfica (Nikon, Olympus, Zeiss: 160mm; Leitz: 170 mm), de forma que los objetivos proyectan la imagen real en un plano

definido. En los microscopios modernos el largo del tubo puede variar por que se utilizanobjetivos corregidos al infinito. En estos sistemas el largo del tubo, referido como longitudfocal de referencia, vara entre 165 mm (Zeiss) y 200 mm (Leica, Nikon).

El ocular se inserta en el extremo superior del tubo. Dos pequeas ranuras en el borde deltubo aseguran que el ocular quede fijo, con el retculo exactamente orientado N-S y E-Wo diagonalmente, a 45 de estas direcciones. Para adecuarse a diferentes vistas, el retculopuede ser enfocado regulando la altura del eye-lens.

El objetivo est montado en el extremo inferior del tubo. Los soportes para un objetivousados en los antiguos microscopios petrogrficos son hoy en da utilizados nicamente en

algunos microscopios para luz reflejada o cuando se utiliza la platina universal. En losmicroscopios modernos los objetivos estn montados en un revolver que puede alojar 4 o 5objetivos de diferente aumento y permite cambiar rpidamente entre uno y otro (Fig. 1-6). Unmecanismo de clic asegura la posicin al cambiar de objetivo. Cuando se pasa de un objetivoa otro de diferente aumento es deseable que la imagen permanezca en foco. En losmicroscopios modernos esto se logra diseando la ptica de modo que la distancia desde elagujero en el revlver donde se monta el objetivo al punto de foco en el espcimen seaconstante (= distancia parfocal; Leica, Zeiss: 45 mm; Nikon: 60 mm).

1.3 IluminacinLos especmenes deben ser iluminados para poder ser vistos al microscopio, excepto que seanfluorescentes. Los especmenes opacos (por ej. minerales de mena, metales) forman unaimagen con la luz que reflejan (microscopa de luz reflejada). Los especmenes transparenteso dbilmente absorbentes se observan usando la luz que pasa a travs de ellos (microscopade luz transmitida).

Las imgenes slo revelaran aquellas estructuras del espcimen en que el color y laintensidad de la luz transmitida sean modificados por absorcin, difraccin o reflexin.

En los microscopios antiguos, la iluminacin de un espcimen translcido se lograbadirigiendo la luz del sol o de una lmpara mate mediante un espejo plano o cncavo y unsistema de lentes de enfoque (condensador) a travs del espcimen.

En los microscopios modernos una fuente de luz incorporada en la base del microscopiosuministra la iluminacin para el espcimen. Normalmente se utilizan lmparas halgenas de6V y 20W con un dispositivo para variar la intensidad. La luz emitida por la lmpara esenfocada por un sistema de lentes (colector) y dirigida hacia el espcimen previo paso por elcondensador (Fig. 1-7).

1.3.1 Apertura de iluminacin

Una iluminacin homognea es imprescindible para lograr una adecuada calidad de la imagenmicroscpica. Adems, para lograr una ptima resolucin, el cono de rayos de luz que pasa atravs del espcimen debe tener el mayor ngulo de apertura posible (cf. Cap. 1.2.1,Apertura).R

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A modo de regla, la apertura de iluminacin debe ser igual o levemente inferior a la aperturadel objetivo. Aperturas mayores causarn una prdida de contraste; aperturas menores unareduccin en la resolucin. La apertura de iluminacin se ajusta con un diafragma ubicadodebajo de la lente condensadora (diafragma iris o diafragma de apertura) (Fig. 1-7; Cap.

1.4.1). Cerrando el diafragma se reduce la apertura de la iluminacin, resultando un aumentodel contraste y la profundidad de campo de la imagen. Abriendo el diafragma aumenta laapertura de la iluminacin y se produce una prdida de contraste en la imagen.

1.3.2 Campo de iluminacin

Los objetivos cubren reas del espcimen de diferente tamao dependiendo de lamagnificacin del objetivo. Para evitar la generacin de resplandor en los detalles finos de laimagen por efecto de rayos laterales desviados, el dimetro del rea iluminada (campoiluminado) no debe exceder el dimetro observado del objeto. El campo iluminado puede

ajustarse al tamao deseado regulando un diafragma ubicado encima del la lente colectora deliluminador (diafragma de campo) (Fig. 1-7; Cap. 1.4.1).

La apertura de iluminacin y el campo iluminado pueden tambin ser modificados cambiandola distancia focal del condensador. Para ello, los condensadores modernos estn equipadoscon una lente auxiliar desplazable que, cuando est insertada, cambia el sistema desde unadistancia focal larga (baja apertura, gran campo iluminado) a una corta distancia (altaapertura, pequeo campo iluminado).

Para lograr la iluminacin completa de los especmenes al utilizar objetivos de bajo aumento

(por ej. M = 1,25), la lente frontal y en algunas ocasiones el condensador entero deben serremovidos.

Para la aplicacin de tcnicas especiales (microscopa de contraste de fases, de interferencia,de fluorescencia y de campo oscuro) se han sido diseados una gran variedad decondensadores.

Un mtodo especial de iluminacin fue diseado por August Khler en 1893 para asegurar laptima iluminacin y resolucin de las estructuras finas de un espcimen, que es hasta hoyampliamente utilizado para iluminacin de especmenes en luz transmitida (ver Cap. 1.4).

1.3.3 Vidrio difusor y filtros

Las fuentes de luz de los microscopios modernos poseen filtros que absorben el calorproducido por las lmparas halgenas y un vidrio opalescente que difunde la luz emitidamejorando la homogeneidad de la iluminacin del espcimen.

Otros filtros son alojados en el estativo del microscopio o pueden ser ubicados encima deldiafragma de campo. Normalmente se utiliza un filtro azul luz de da para lograr con unafuente de luz artificial un balance de colores similar al de la luz solar. En otras ocasionesfiltros neutros son necesarios para atenuar la intensidad de la iluminacin sin afectar la

composicin espectral.Para mediciones especiales, como por ejemplo la determinacin de los ndices de refraccinpor el mtodo de inmersin, se necesita luz monocromtic la que es normalmente generadausando filtros de interferencia (filtros dicroicos).Ra

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Figura 1-6. Componentes de los microscopios de polarizacin (Nikon Eclipse 50/Pol; LeicaLaborlux 12 Pol).Ra

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Figura 1-7. Trayectorias de los rayos en el microscopio de acuerdo al modo de iluminacin.

A: Modo de iluminacin ortoscpica. En los microscopios de longitud de tubo finita, elobjetivo produce una imagen real invertida del espcimen (imagen intermedia) que esdespus vista a travs del ocular, produciendo magnificacin adicional (A-2). En los

microscopios corregidos al infinito el objetivo proyecta la imagen del espcimen al infinito yuna segunda lente, ubicada en el tubo del microscopio, forma la imagen intermedia que esdespus vista a travs del ocular (A-1). Este diseo ptico permite insertar componentesaccesorios como analizadores, compensadores o divisores de haz en el camino paralelo de losrayos, entre el objetivo y la lente de tubo, produciendo slo efectos mnimos en la calidad dela imagen.

B: Modo de iluminacin conoscpica. Los rayos paralelos del cono de luz que ilumina elespcimen forman una imagen en el plano focal superior del objetivo (B). En el caso de loscristales anistropos se forma una figura de interferencia que puede verse insertando la lenteauxiliar de Amici-Bertrand. Esta figura de interferencia tambin puede observarsedirectamente retirando el ocular (se observa mejor colocando en el lugar del ocular undiafragma fijo de pequea apertura).

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1.4 Trayectoria de los rayos en el microscopio

1.4.1 Iluminacin de Khler

La iluminacin de Khler se basa en una geometra especfica de la trayectoria de los rayos

de luz en la porcin sub-platina del microscopio y es lograda mediante un arreglo definido defuente de luz, lente colectora, diafragma de campo, diafragma de apertura y lentecondensadora (Fig. 1-7). Este modo particular de iluminacin asegura una iluminacinuniforme del campo observado del objeto (campo iluminado) y adems permite el ajusteindependiente de la apertura y del tamao del campo iluminado.

1. La lente colectora proyecta una imagen aumentada de la fuente de luz (filamento de lalmpara halgena) en el plano focal frontal del condensador donde est el diafragma deapertura. Como consecuencia de ello, el haz de luz iluminador sale del condensador como uncono de luz compuesto de rayos paralelos (Fig. 1-7). La apertura del cono de iluminacin

puede ser modificada variando la apertura del diafragma iris. Como cada punto del campo delobjeto recibe rayos de luz de cada punto del filamento de la lmpara halgena, se logra unailuminacin homognea de todo el campo del objeto. Otras imgenes adicionales de la fuentede luz (filamento) se generan en el plano focal superior del objetivo (la lente del tubo) y elplano focal superior del ocular.

2. La lente del condensador proyecta una imagen del diafragma de campo en el plano delespcimen y por ende el objetivo genera imgenes superpuestas del objeto y del diafragma decampo en el plano de la imagen intermedia, donde son observadas al mismo tiempo a travs

del ocular. El tamao del campo iluminado del espcimen (campo iluminado) puede ajustarsevariando la apertura del diafragma de campo sin afectar la apertura de iluminacin (Fig. 1-7).

El ajuste del microscopio para la iluminacin de Khler se describe en el captulo 1.5.

La iluminacin de Khler posibilita el examen ptico de los minerales anistropos bajo dosmodos diferentes:

1.4.2 Modo ortoscpico

Los rayos divergentes de luz que emanan de cada punto del espcimen son enfocados en el

plano de la imagen intermedia creando una imagen real del espcimen (Fig. 1-7A).En un mineral ptimamente anistropo, segn cada direccin del cono de iluminacin (Cap.4.1), la luz viaja a travs del cristal con diferente velocidad (birrefringencia; Cap. 4.2.3) y enparte adems con diferente amplitud (absorcin). Las ondas de luz se superponen en cadapunto de la imagen del objeto. Por ello, durante la observacin ortoscpica de un nico granomineral no se obtiene informacin sobre el comportamiento ptico de la luz en las diferentesdirecciones posibles dentro del mineral.

Cuando se reduce la apertura del cono de iluminacin, cerrando el diafragma iris, losfenmenos pticos observados en la imagen intermedia estn dominados por las propiedadesde las ondas de luz que pasan a travs del grano mineral a ngulo recto con el plano de visin:modo ortoscpico (Cap. 4). Por ello las propiedades pticas de un mineral anistropo enlmina delgada, que son dependientes de la direccin, deben ser deducidas examinandovarios granos cortados segn diferentes orientaciones cristalogrficas.Ra

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1.4.3 Modo conoscpico

Cuando se genera un cono de luz fuertemente convergente (por ej. insertando la lente frontaldel condensador en el camino de los rayos de luz) haces de rayos de luz paralelos con unamplio rango de direcciones pasarn a travs del grano mineral. Los rayos de luz paralelos

son enfocados en el plano focal posterior del objetivo donde los rayos con diferenteinclinacin en relacin al eje del microscopio, producen puntos de imagen en diferentesposiciones (Figs. 1-7B, Fig. 4-48).

Esta imagen entonces permitir examinar el comportamiento de los rayos de luz los cuales sepropagan al mismo tiempo segn diferentes direcciones en un grano: modo conoscpico.Cuando se observa usando polarizadores cruzados, se generan figuras de interferenciacaractersticas que reflejan la simetra y las propiedades pticas de los minerales anistropos(Cap.5).

La figura conoscpica de interferencia registra solamente aquellas direcciones pticas queestn representadas en el cono de apertura (Cap. 1.2). Es necesario que la apertura delcondensador y del objetivo sean grandes, de modo de maximizar el rango de direcciones enun cono tan abierto como sea.

Se puede observar una imagen ampliada de la figura de interferencia insertando una lenteauxiliar, la lente de Amici-Bertrand, en el tubo entre el analizador y el ocular (Fig.1-7B). Laimagen de interferencia puede enfocarse ajustando la distancia del ocular a la lente de Amici-Bertrand si el microscopio permite tal ajuste. Algunos microscopios poseen adems

mecanismos especiales para centrar y enfocar la lente de Amici-Bertrand.Alternativamente la figura de interferencia puede ser observada directamente dentro del tubodel microscopio si se remueve el ocular y se coloca un diafragma fijo de muy pequeaapertura (pinhole). La imagen aparece ms pequea, pero con mejor contraste que cuando seobserva a travs de la lente de Amici-Bertrand.

En el captulo 5 se presenta una gua prctica para la observacin conoscpica y tambin sediscute la aplicacin de la conoscopa para la identificacin de minerales anistropos.

1.5 Centrado del microscopio

Para una ptima configuracindel microscopio adems de ajustar la iluminacin sub-platinade acuerdo a Khler, es necesario que la platina giratoria y todos los componentes pticos(fuente de luz, colector, condensador, objetivo, ocular) estn alineados en un eje centralcomn que coincida con la direccin de los rayos verticales de luz en el microscopio. Todoslos componentes deben centrarse al eje de la platina giratoria. El centrado se realiza en trespasos:

A. Centrado de los objetivos

El centro del campo de visin que corresponde con el eje de la lente del objetivo debe estaralineado con el eje de la platina giratoria. Para probar esto debe enfocarse en la lminadelgada y elegir un pequeo grano u objeto en la muestra que deber desplazarse hasta elcentro del campo (Fig. 1-8, I). Al rotar la platina del microscopio una de las siguientessituaciones puede ocurrir:Ra

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(a) La partcula permanece estacionaria en su posicin central, indicando que el objetivo estcentrado con precisin.

(b) La partcula se mueve realizando una trayectoria circular descentrada (Fig.1-8, II),indicando que el objetivo no est centrado. El eje de rotacin de la imagen debe serdesplazado hasta el centro del retculo. Esto se logra girando los tornillos de centradoubicados en la montura del objetivo o en el revlver utilizando las herramientas provistas conel microscopio. Los microscopios antiguos tenan anillos de centrado en los objetivos (y porlo tanto no se necesitaban herramientas especiales). Los objetivos estn centrados si el centrode rotacin de la trayectoria circular de una partcula coincide con el centro del retculo. Unaforma alternativa de lograr esto es rotar la platina de modo tal que la partcula observada esten la posicin ms distante del centro del retculo. Mediante los tornillos de centrado se llevala partcula hasta la mitad de la distancia al centro del retculo (Fig. 1-8, III). Para verificarque el objetivo est centrado con precisin la partcula es desplazada nuevamente hasta elcentro del retculo moviendo la lmina delgada (Fig. 1-8, IV). Si al girar la platina, lapartcula permanece en el centro el objetivo se encuentra centrado. Si esto no es as, se repiteel procedimiento de centrado.

Todos los objetivos del revlver deben ser centrados siguiendo el mismo procedimiento. Unavez que un objetivo de alto aumento est centrado con precisin es ms fcil centrar losobjetivos de menor aumento. Un pequeo objeto o grano es ubicado en el centro del retculousando el objetivo de alto aumento. A continuacin el objetivo mal centrado es colocado y lapartcula desplazada hasta el centro del retculo usando los tornillos de centrado.

Atencin! es importante asegurarse que el revlver se encuentre correctamente posicionadoen el tubo y que el revlver est fijado en el clic correspondiente. De lo contrario nunca selograr un correcto centrado (Cap. 1.7). En algunas marcas de microscopios (por ej.Olympus) es la platina la que debe ser centrada. sta es centrada en un nico objetivo fijo ydebe ser alineada primero con este objetivo particular antes que los otros objetivos seancentrados. Cualquier intento de centrar los objetivos con una platina descentrada resultar enun grave desajuste ptico. Esto se aplica para todos los microscopios: para evitar eldescentrado de los objetivos ellos no deben tocarse cuando se cambia el aumento! Utilice

siempre el anillo moleteado del revlver.

Figura 1-8. Procedimiento de centrado del objetivo.Raith,

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C. Centrado de la fuente de luz

En los microscopios modernos la fuente de luz y el colector estn normalmente integrados enla base del microscopio y por ello no necesitan ser centrados. Algunos modelos de micros-copios poseen tornillos de centrado para la fuente luminosa que permiten centrar la lmpara.Luego que el condensador ha sido centrado la posicin de la lmpara debe ajustarse hastalograr la ms uniforme e intensa iluminacin.

Para una iluminacin de Khler precisa, el colector debe ser ajustado de manera tal que laimagen del filamento de la lmpara se forme en el plano del diafragma de apertura delcondensador. Esta imagen del filamento puede hacerse visible colocando papel de dibujo enel diafragma de apertura. Una imagen adicional del filamento se forma en el plano focalsuperior del objetivo y puede observarse ms fcilmente en modo de observacin conos-cpico. Estas imgenes del filamento slo pueden ser observadas si se remueve el filtro devidrio esmerilado del camino de la iluminacin!

D. Ajuste de los oculares

Si el microscopio est equipado con tubo binocular, los oculares debern ajustarseindividualmente de forma de obtener imgenes en foco para ambos ojos incluso despus dehaber cambiado entre diferentes objetivos. Adems los oculares debern ajustarse para unacorrecta distancia interpupilar (distancia entre los centros de las pupilas).

Figura 1-9. Centrado del condensador.

B. Centrado del condensador para iluminacin de Khler

Luego de enfocar la lmina delgada cerrar el diafragma de campo, insertar la lente frontal delcondensador y enfocar el diafragma de campo en el plano de la imagen ajustando la altura delcondensador (Fig. 1-9, III). Pueden encontrarse las siguientes situaciones:

a) La imagen del centro del diafragma de campo coincide con el centro del retculo, o sea conel centro del campo de visin, indicando que el condensador est perfectamente centrado (Fig.1-9, III).

b) La imagen del diafragma de campo est descentrada en relacin al centro del retculo. Eneste caso la imagen del diafragma debe ser centrada utilizando los tornillos de centrado delcondensador (Fig. 1-9, IIIII).

Finalmente, para evitar el resplandor, el diafragma de campo debe abrirse slo ligeramentems all del borde del campo de visin (Fig. 1-9, IV).

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Los oculares para microscopios corregidos al infinito se ajustan del siguiente modo (el ocularcon retculo debe colocarse en el tubo de la derecha del binocular):

(1) Mire a travs de los oculares con el ojo izquierdo cerrado. El retculo del ocular derecho esobservado con el ojo derecho y enfocado con el anillo de ajuste de dioptras de este ocular. A

continuacin la imagen del objeto debe ser enfocada cuidadosamente con el micromtrico.(2) Ahora cierre el ojo derecho y observe la imagen del objeto con el ojo izquierdo a travs delocular izquierdo, sin cambiar la altura de la platina. Si la imagen no aparece en foco ajuste elenfoque utilizando el anillo de dioptras del ocular izquierdo.

Al enfocar la imagen del objeto es importante que ambos ojos estn relajados y enfocados alinfinito.

1.6 Polarizador y analizador

El polarizador (filtro polarizador o prisma de Nicol) est ubicado debajo del condensador.Puede ser desplazado del camino de los rayos y adems en muchos microscopios puede serrotado segn el eje vertical. La fuente de luz emite ondas que vibran aleatoriamente en todoslos planos posibles. El filtro polarizador utilizado en los microscopios modernos est com-puesto de un film de polivinilo estirado que reduce los rayos de luz vibrando aleatoriamente aondas que vibran en una nica direccin (polarizacin plana). Por simplicidad el trminoondas polarizadas ser utilizado a partir de aqu, para referirse a las ondas polarizadasplanas que salen del polarizador.

Cuando las ondas polarizadas atraviesan la lmina delgada pueden sufrir diversas

modificaciones (refraccin, absorcin, birrefringencia, etc. Cap. 4.2). Para detectar y cuanti-ficar estas modificaciones, el plano de polarizacin debe corresponder con una direccin dereferencia fcilmente identificable en el campo de visin. En los microscopios modernos ladireccin de referencia para el polarizador inferior es E-W, paralela al hilo horizontal delretculo. Existen, sin embargo, microscopios en que la orientacin de los polarizadores esdiferente (polarizador inferior N-S, analizador E-W).

Algunos fenmenos ptico-microscpicos especficos se relacionan directamente con laorientacin del polarizador (tales como pleocrosmo y cambio de relieve, en los que ladireccin de vibracin del polarizador inferior es la direccin de referencia en el campo de

visin), mientras que para otras observaciones las posiciones alternativas del polarizador noson crticas. Por ello, adems de asegurarse que los polarizadores estn alineados, el operadordebe conocer la orientacin general de los polarizadores antes de comenzar a trabajar. Unaverificacin de rutina puede realizarse utilizando un cristal coloreado de turmalina, sea ungrano suelto o una seccin prismtica en una lmina delgada. La mxima absorcin serperpendicular a la direccin del polarizador (cf. Fig. 1-10). Una prueba equivalente puederealizarse utilizando biotita en secciones aproximadamente ortogonales a (001). La biotita esun mineral comn en muchas rocas y por ello las lminas delgadas conteniendo biotita sonfcilmente disponibles. La biotita en cortes aproximadamente perpendiculares a (001) muestra

claramente el clivaje y muestra su mxima absorcin (o sea el color ms intenso) cuando suplano basal (001) o clivaje est subparalelo a la direccin del polarizador inferior (Fig. 1-10).La biotita no debe ser usada para alinear el polarizador debido a que es monoclnica. Elngulo entre su plano (001) y los hilos del retculo puede ser prximo a cero pero puedetambin desviarse hasta casi 10, dependiendo de su composicin.R

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En esta gua presuponemos que el polarizador est orientado E-W. En microscopios en los queest orientado N-S una rotacin de direcciones de 90 deber aplicarse para ciertasdirecciones, esquemas y fotografas en los captulos 4.2.1 y 4.2.3 (por ej. las microfotografasde las figuras 4-11 a 4-17 y 4-22 a 4-26).

Elanalizador (filtro polarizador o prisma de Nicol) es usado para analizar las modificacionesque han experimentado las ondas polarizadas en la lmina delgada (Cap. 4.2). El analizador esposicionado entre el objetivo y el ocular y es desplazado dentro del tubo, por debajo de lalente de Amici-Bertrand. El plano de polarizacin del analizador debe ser perpendicular al delpolarizador inferior (o sea N-S si la direccin del polarizador es E-W).

Aunque los microscopios deberan estar siempre en condiciones adecuadas para trabajar, unchequeo de rutina para la orientacin de los polarizadores y el retculo debe realizarse si lasposiciones de extincin son crticas (por ej. cuando se miden ngulos de extincin). Estopuede realizarse colocando bajo polarizadores cruzados, un mineral fuertemente elongado,con las caras del prisma rectas y bien desarrolladas.

Minerales adecuados para este fin son aquellos de simetra ortorrmbica o mayor, con coloresde interferencia de por lo menos, primer orden (por ej. sillimanita, ortoanfbol y turmalina). Siambos polarizadores y el retculo del ocular estn correctamente ajustados, estos cristalesdebern verse completamente negros cuando se encuentren exactamente paralelos a uno delos hilos del retculo (Fig. 1-11). Si los polarizadores estn desajustados, los procedimientosque se describen a continuacin, pueden solucionar el problema.

Los hilos del retculo en la mayora de los microscopios modernos quedan mecnicamentefijos. El desajuste potencial de los polarizadores puede ocurrir debido a que ambos

polarizadores estn rotados en relacin a los hilos del retculo (o sea los cristales, como en laFig. 1-11, se vuelven negros bajo polarizadores cruzados, pero existe un ngulo entre las carasdel prisma y el retculo), o los polarizadores no estn exactamente con sus direcciones devibracin uno a 90 del otro (o sea los cristales no se volvern completamente negros enalgunas posiciones durante la rotacin de la platina). Esto ltimo es ms comn, ya quegeneralmente uno de los dos polarizadores est fijo en la mayor parte de los microscopiosestndar. Por lo tanto, normalmente slo uno de los dos polarizadores puede ser ajustado demanera ms o menos simple. Sin embargo, permanece la posibilidad de que el filtropolarizador est desalineado dentro de su montura.

Para alinear el plano de polarizacin del polarizador (= direccin de vibracin de las ondaspolarizadas) paralelo al hilo E-W del retculo, puede utilizarse un frotis con finas agujas de

turmalina. Estas agujas yacern en el plano del portaobjetos, por lo que es ms fcil lograrorientaciones adecuadas que buscando granos de turmalina en una lmina delgada. En primerlugar, alinee una aguja de turmalina con su eje c paralelo al hilo N-S del retculo y luego gireel polarizador hasta que la aguja muestre su mxima absorcin (Fig. 1-10, parte izquierda).Para este procedimiento el analizador debe estar retirado.

Explicacin: La turmalina es un mineral fuertemente dicroico (dicrosmo, Cap. 4). La mximaabsorcin ocurre perpendicular a su eje c, o sea en la direccin de vibracin de las ondasordinarias.

Atencin! Asegure que la posicin del polarizador no sea cambiada posteriormente. Muchosmicroscopios poseen un polarizador que puede rotarse, con una escala graduada en sumontura, que indica cual debe ser la posicin. Marque la posicin en el soporte delpolarizador o fjelo con cinta adhesiva.R

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Figura 1-10. Verificacin de rutina de la orientacin del polarizador inferior usandoturmalina o biotita. En los microscopios en los que el polarizador est orientado N-S, lasdirecciones de mxima absorcin de ambos minerales deben rotarse 90 en relacin con las

mostradas aqu.

Una vez que el polarizador est correctamente orientado, debe alinearse el plano depolarizacin del analizador, paralelo a la direccin N-S del retculo. Si la direccin depolarizacin del analizador est orientada paralela a N-S, al insertar el analizador en elcamino de la luz (sin espcimen en la platina), el campo de visin debe quedar negro. Si elcampo de visin no queda negro, debe ajustarse el analizador. ste ajuste puede tambin serrealizado usando secciones prismticas largas de minerales de simetra ortorrmbica o mselevada, como se muestra en la Fig. 1-11. Este procedimiento tiene la ventaja de permitir unpreciso ajuste de los dos polarizadores y del hilo del retculo al mismo tiempo.

Los analizadores giratorios permiten ajustar la orientacin del filtro polarizador con unaescala graduada, que puede ser bloqueada luego del ajuste. En los analizadores desplazablesms comunes, la posicin correcta del filtro polarizador debe ser ajustada manualmente. Enmuchos microscopios modernos slo uno de los dos polarizadores puede ser ajustado,mientras que la orientacin del polarizador inferior o el analizador est fija.

Cuando son utilizados objetivos de alto aumento (sin objeto en el camino de los rayos de luz!)y el diafragma de apertura est abierto, el campo de visin no aparecer completamente negro

bajo polarizadores cruzados. Esto se debe a la rotacin de la vibracin E-W de las ondaspolarizadas en las superficies fuertemente curvadas de las lentes del objetivo. Bajoiluminacin conoscpica, se observa una imagen de interferencia que recuerda a una figura deinterferencia de eje ptico centrado de un cristal uniaxial positivo dbilmente birrefringente(Cap. 5).Ra

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Figura 1-11.Verificacin del ajuste preciso de la alineacin de polarizador, analizador e hilosdel retculo, con ayuda de secciones prismticas de minerales de alta simetra.

Si el ngulo entre la posicin de extincin y cualquiera de los hilos del retculo esexactamente 0 (como se observa aqu), los tres elementos estn perfectamente alineados. Siel polarizador inferior est correctamente ajustado en relacin a los hilos del retculo, elanalizador puede ajustarse, de modo tal que la posicin de extincin de los mineralesprismticos se corresponda con la alineacin paralela a los hilos del retculo de las caras delprisma. Obsrvese que la orientacin del polarizador inferior (E-W vs N-S) no puedeverificarse bajo polarizadores cruzados.

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1.7 Resolucin de problemas

1.7.1 Optimizacin de la imagen del espcimen

Se asume que el microscopio ha sido ajustado para iluminacin de Khler (Cap. 1.5).

(1) Si la lmina delgada puede ser perfectamente enfocada con objetivos de bajo aumento (Mo = 2,5a 10), pero permanece fuera de foco con objetivos de mayor aumento (Mo = 20, 40, 63 etc.) deberevisarse si la lmina delgada ha sido colocada del lado equivocado. Esto es, con el cubreobjetoshacia abajo (ver distancia libre de trabajo de los objetivos, tabla 1).

(2) Si la lmina delgada correctamente ubicada no puede ser enfocada con objetivos de elevadoaumento, el cubreobjetos es probablemente muy grueso y debe ser reemplazado por uno de espesorestndar 0,17mm.

(3) El enfoque correcto puede ser impedido por superficies sucias de los componentes pticos. Elpolvo debe ser removido con un pincel suave y completamente libre de grasa.

(4) Imgenes borrosas y poco claras pueden ocurrir cuando la lente frontal del objetivo y el ocularestn sucias, con huellas digitales o grasitud de las pestaas. En tal caso es recomendable limpiar laslentes cuidadosamente con pao para lentes o Kleenex. Las manchas de aceite (por ej. de aceite deinmersin) son removidas mejor con un algodn embebido en ter o alcohol etlico. Los solventes,sin embargo, deben ser aplicados con precaucin pues pueden afectar las resinas sintticas con lasque las lentes estn montadas. Para evitar las huellas digitales en las lentes frontales, los objetivosdeben ser siempre cambiados utilizando el anillo moleteado del revlver.

1.7.2 Correccin de la iluminacin defectuosa

El ajuste del microscopio para la iluminacin de Khler asegura un campo de visin homo-gneamente iluminado (Cap. 1.5). Sin embargo, algunos problemas pueden permanecer en lacalidad de la iluminacin.

Si el campo de visin no est iluminado o lo est de forma irregular, aunque la fuente de luz estfuncionando y el diafragma de campo est iluminado, las causas potenciales de estos problemas enel conjunto sub-platina son:

(a) La lente frontal del condensador o alguna lente extra debajo del condensador, han sidoinsertadas o retiradas de manera incompleta de la trayectoria ptica. En consecuencia, la

montura de la lente puede bloquear total o parcialmente la luz.(b) Los filtros no estn correctamente posicionados.

(c) El campo de visin puede aparecer pobremente iluminado al usar objetivos de bajo aumen-to cuando el diafragma de campo est cerrado, el condensador est en una posicin elevada ola lente frontal del condensador se encuentra insertada en el camino de la luz.

La iluminacin sub-platina est ajustada en forma perfecta, si al ver la lmina delgada lateral-mente y desde arriba, se observa un campo de iluminacin redondo, uniforme y brillante quepuede ser agrandado o reducido abriendo o cerrando el diafragma de campo.

Si la imagen de la lmina delgada se ve imperfecta al observar por los oculares, las causas dela mala iluminacin deben ser buscadas en el tubo del microscopio. La luz puede ser parcial ototalmente bloqueada si:

(a) El revlver no fue adecuadamente montado en el microscopio o un objetivo no est en sulugar, en la posicin de clic, luego de cambiar de aumento.R

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(b) Una lmina accesoria ha sido incompletamente insertada en el tubo.

(c) El analizador no ha sido completamente insertado o removido.

(d) La lente de Amici-Bertrand est parcialmente insertada.

(e) Una lente accesoria de aumento (por ej. Optovar en el foto microscopio Zeiss) no ha sidocolocada adecuadamente en la posicin de clic.

1.7.3 Causas de error en el modo polarizadores cruzados

(a) En una lmina delgada de espesor estndar (25 o 30 m) los granos de cuarzo y feldespatomuestran colores de interferencia gris-blanco de primer orden. Si en lugar de ello se observantintes blanco-amarronados, significa que los polarizadores no estn correctamente ajustados o seasus planos de polarizacin no estn orientados perpendiculares uno con el otro. En este caso, elpolarizador y el analizador debern ajustarse siguiendo las instrucciones dadas en el Cap. 1.6.

(b) Si los granos de feldespato muestran colores de interferencia azul-verde y naranja-rojo, enlugar de colores gris-blanco de primer orden, la lmina rojo de primer orden (lmina l ) estinserta en el camino de la luz (cf. Lminas accesorias, Cap. 4.2.4).

(c) Los hilos del retculo deben estar orientados en forma precisa N-S y E-W. Para ello el tubotiene dos ranuras en las cuales entra una saliente de la montura del ocular. Esto permite fijar elocular en la posicin estndar N-S E-W o, si es necesario, en una orientacin diagonal a 45.

1.7.4 Cuidado y mantenimiento del microscopio

El microscopio debe estar ubicado en un laboratorio seco, donde no quede expuesto a la luzdirecta del sol. En los climas hmedos el laboratorio debe adems poseer aire acondicionado.

Para prevenir que el microscopio junte polvo cuando no est en uso, debe utilizarse una fundaadecuada. Aun con las mayores precauciones el polvo se acumular ocasionalmente sobre elequipo. Por ello los sistemas pticos, como por ejemplo fuente de iluminacin, filtros, lentescondensadoras y oculares, necesitarn ser limpiados cada pocos das. Si el microscopio no vaa ser usado por un largo periodo de tiempo se recomienda almacenarlo dentro de un armarioadecuado.

Al transportarse, el microscopio debe mantenerse vertical para evitar la cada de los filtros o

las lminas auxiliares que no estn firmemente sujetas y pueden daarse en caso de caerse.Para transportes a mayor distancia, estos accesorios deben ser retirados y almacenados ade-cuadamente, de ser posible en sus envases originales. Debe tenerse presente que los micros-copios de polarizacin son instrumentos de alta precisin y cualquier accidente durante eltransporte puede daar seriamente la alineacin de los sistemas pticos. Las cajas de maderapara microscopios, antiguamente suministradas con cada equipo, se han vuelto, lamentable-mente, cosa del pasado.

La mayora de las piezas mviles del microscopio estn lubricadas. La grasa tiende a volversems viscosa con el paso del tiempo. Por ello, es necesario que a intervalos regulares, un

mecnico de precisin especializado realice el mantenimiento de las partes mviles. Aunquelas lentes modernas estn protegidas con un revestimiento anti-hongos, los sistemas de lentesrequieren tambin de una limpieza regular por parte de un tcnico especializado. El creci-miento de hongos puede ser un grave problema particularmente en los climas tropicaleshmedos.Ra

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2 Medicin de ngulos, longitudes y espesores

2.1 Medicin de ngulos

La determinacin de un mineral desconocido o la determinacin de la composicin de una

solucin slida, requiere frecuentemente la medicin de un ngulo entre dos elementoslineales o planos. Tales elementos pueden ser caras cristalinas, planos de clivaje, planos demacla o direcciones de vibracin.

Por ejemplo, con la ayuda del ngulo entre los sets de clivaje es posible diferenciar piroxenosde anfboles. Incluso aun de mayor importancia es la determinacin de los ngulos entre losplanos del mineral y las direcciones de vibracin (Cap. 4.2.4).

Los ngulos se miden usando un microscopio de polarizacin que posea una platina giratoria

con una escala graduada de 360. Se necesita adems una direccin de referencia que essuministrada por los hilos del retculo del ocular. Prerrequisitos para poder medir conprecisin son el exacto centrado del microscopio y el uso de un objetivo de elevado aumentoy pequea profundidad de campo. Para la determinacin del ngulo entre los sets de clivaje,el analizador debe estar retirado del camino de la luz.

El ngulo entre dos planos de clivaje, caras cristalinas etc. es medido idealmente en un granoo dominio de grano en que ambos planos sean paralelos a la direccin de observacin (o sea

perpendiculares a la platina). Cuando se desenfoca la lmina delgada, estando el diafragma deapertura ligeramente cerrado para obtener suficiente contraste, aparecern aureolas luminosasde igual brillo a ambos lados de la traza de tales planos que migrarn hacia fuera de modosimtrico. Tal orientacin ptima de grano es raramente encontrada en una lmina delgadapero para el trabajo de rutina, es suficiente encontrar granos en que las trazas de los planos declivaje aparezcan como finas lneas oscuras.

Para la medicin de los ngulos, la lmina delgada se desplaza con la mano o utilizando elcarro o chariot, hasta que la interseccin de los planos de clivaje se encuentre en el centro del

retculo. Rotando la platina debe comprobarse si la interseccin permanece centrada. Si ellase mueve fuera del centro del retculo el objetivo necesita ser centrado. Al rotar la platinaevite presionar innecesariamente sobre ella.

A continuacin, el set de clivaje 1 es rotado hasta que quede paralelo al hilo N-S del retculo.Luego, se lee el ngulo I en la escala vernier del borde de la platina (Fig. 2-1, izquierda). Serota la platina del microscopio hasta que el set de clivaje 2 quede paralelo al hilo N-S delretculo; el ngulo II se lee en el vernier (Fig. 2-1, derecha). La diferencia entre I y II es elngulo en cuestin.

Nota: Si durante el procedimiento se cruza la marca de 360, los dos ngulos parciales debenser sumados.

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Figura 2-1: Medicin del ngulo a entre dos sets de plano de clivaje.

Lo siguientes aspectos pueden contribuir al error en la medida:

1. Tolerancia mecnica de la platina

2. Precisin en la lectura de la escala de la platina

3. Precisin en la ubicacin de la traza de los planos paralelos a los hilos del retculo

4. Precisin para encontrar la posicin exacta de extincin cuando los ngulos son medidos enrelacin con las direcciones de vibracin

5. Calidad de los elementos planos usados y de sus trazas en el grano mineral.

Asumiendo que las trazas de los planos son posicionadas con cuidado y que la lectura de laescala es realizada con atencin, la causa ms comn de error es una pobre expresin delplano de clivaje. En particular, los minerales clasificados como poseedores de clivaje pobre oregular pueden mostrar trazas de clivaje escalonadas, muy cortas o no exactamente planas.Adems, el clivaje puede estar curvado, debido a deformacin, o puede contener mineralessecundarios. Durante la preparacin de la lmina delgada se pueden formar huecos aldesprenderse fragmentos minerales segn los planos de clivaje. Un desbaste cuidadosamenterealizado puede llevar a que muy pocos planos de clivaje se abran y se vuelvan visibles. Losplanos de macla adems pueden no seguir exactamente las direcciones cristalogrficasideales.

Un problema comn es encontrar un grano de orientacin ideal en la lmina delgada (la lneade interseccin entre los dos planos a medir debera ser exactamente vertical); incluso enalgunas ocasiones resulta imposible. Cuando se utiliza un grano con una orientacinligeramente inclinada se debe tener en cuenta que se est introduciendo un error de algunosgrados.

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2.2 Medicin de longitudes

Para determinar el tamao de grano, las relaciones largo-ancho, etc. es necesario medirdistancias. Para realizar esta medicin se usan oculares micromtricos, los que deben serpreviamente calibrados. El ocular micromtrico posee frecuentemente una escala horizontal o

vertical combinada con los hilos del retculo orientados en el sentido E-W o N-Srespectivamente (Fig. 2-2).

Al utilizarse objetivos de aumento creciente aumenta consecuentemente el tamao de laimagen. Por ello, la calibracin de la escala micromtrica del ocular debe realizarse para cadacombinacin ocular-objetivo separadamente. Los nmeros de aumento grabados en lamontura de los objetivos son slo valores aproximados que hacen que una calibracin basadaslo en clculos sea relativamente imprecisa.

Para una calibracin precisa se utiliza una escala especfica llamada objeto micromtrico, que

posee una graduacin de 10 m por marca; 100 marcas de graduacin representan 1 mm. Elobjeto micromtrico se coloca en la posicin central de la platina y luego de ser enfocado escolocado paralelo y adyacente a la escala del ocular (Fig. 2-2). En el ejemplo (a) 100 marcasde graduacin del objeto micromtrico, que suman 1000 m, corresponden a 78 marcas degraduacin de la escala micromtrica del ocular. Con este aumento (objetivo 6.3x; ocular12.5x) la distancia entre dos marcas de graduacin del ocular es 1000 m dividido por 78. Elintervalo es entonces 12,8 m. El ejemplo (b) es vlido para otra combinacin (objetivo 63x;ocular 12.5x).

Si, por ejemplo, es necesario determinar el dimetro de un grano, el nmero de marcas degraduacin representando el dimetro del grano es contado y luego multiplicado por el valorde calibracin de la combinacin particular objetivo-ocular (Fig. 2-2c).

El error total del procedimiento descrito es un valor complejo acumulado. Tanto el objetomicromtrico usado para calibracin como la escala micromtrica del ocular tienen un rangode tolerancia. Con los sistemas de lentes de elevado aumento ocurren errores porque laimagen no es enteramente plana y posee distorsin en la periferia. Al comparar objeto ygraduacin, el error mayor se produce habitualmente por el ojo humano. Para incrementar laprecisin es importante realizar la medicin con un objetivo del mayor aumento posible, de

modo que el grano mineral abarque la mayor parte de la escala micromtrica del ocular.

2.3 Medicin del espesor de una lmina delgada

La birrefringencia de los minerales anistropos puede determinarse aproximadamentecomparando los colores de interferencia con los de la tabla de colores de Michel-Lvy, opuede realizarse con mayor precisin usando el mtodo de compensacin. En ambos casos esnecesario conocer el espesor del mineral en la lmina delgada. El espesor estndar de laslminas delgadas es 25 o 30 m. A dichos espesores, muchos minerales, como el cuarzo y el

feldespato, muestran colores de interferencias gris-blanco de primer orden. Si estos mineralesno estn presentes en la lmina delgada es difcil para el observador no experimentadoestimar el espesor de la lmina delgada. En ese caso, el espesor puede determinarse por elmovimiento vertical de la platina del microscopio.

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Figura 2-2. Calibracin de la escala micromtrica del ocular para la medicin de distancias.

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Para el enfoque de la imagen, los microscopios estn equipados con un mando para el ajustegrueso (o macromtrico) y otro para el ajuste fino (o micromtrico). Los manuales suminis-trados por el fabricante del microscopio contienen informacin sobre el desplazamientovertical de la platina por cada marca de graduacin del mando micromtrico. Este valor es 2

m para la mayora de los microscopios.Para medir el espesor se elige un objetivo con elevado aumento y pequea profundidad decampo y se enfoca la superficie del cubreobjetoss. Esta superficie es reconocida por lapresencia de partculas de polvo. El usuario inexperto puede auxiliarse dejando una huelladigital en la superficie! Ahora el ajuste fino es girado en la direccin apropiada paradisminuir la distancia entre la muestra y el objetivo. Eventualmente se pasar el cubreobjetossy se llegar a la interfaz entre el medio de montaje (blsamo de Canad o resina epoxi) y elmineral. sta se reconocer por la aspereza de la superficie y las marcas del desbaste en lasuperficie de la lmina delgada. Reduciendo an ms la distancia entre el objetivo y lamuestra, aparecer en foco la superficie inferior de la lmina delgada con sus irregularidades.El camino seguido a travs de la lmina delgada puede seguirse tambin a lo largo de planosde clivaje o inclusiones. Los operadores poco experimentados debern repetir el procedi-miento algunas veces y tomar nota y chequear las posiciones de las superficies lmite usandola escala del mando de enfoque fino (micromtrico).

Para la precisa determinacin del espesor usando las superficies superior e inferior de lalmina delgada es necesario girar el ajuste de foco en una sola direccin, eliminando el rebotemecnico. Si se mide el espesor desde la superficie inferior a la superior, la posicin inicial

del plano focal debe estar en el portaobjetos de 1 mm de espesor. Si el movimiento es en elsentido inverso, la posicin inicial debe ser en el cubreobjetoss de 0,17 mm de espesor porencima de la superficie del mineral.

Para llevar el foco desde la superficie lmite inferior a la superior (o en la direccin inversa),es necesario girar el mando de ajuste fino un cierto nmero de marcas de graduacin. Esenmero multiplicado por el valor de cada marca de graduacin (por ej. 2 m) resulta en unadistancia de movimiento vertical h en m. Sin embargo, esta distancia no es normalmente elverdadero espesor de la lmina delgada.

Debido a la refraccin de la luz, ambas superficies del mineral en la lmina delgada sonobservadas en una posicin aparente y no en su posicin real. La posicin aparente de lasuperficie inferior es adems influenciada por el ndice de refraccin del mineral (Fig. 2-3,arriba).

El espesor verdadero es d = ncristal / naire*Dh.

Donde Dh, la distancia vertical, es la medida de acuerdo al nmero de marcas de graduacin.El ndice de refraccin del mineral debe ser conocido al menos con precisin del primer

decimal, lo que puede estimarse fcilmente.Para el cuarzo, por ejemplo, sera: d = 1,55 / 1 * 8,5.

Si una marca de graduacin corresponde a 2 m, el resultado del espesor de la lmina delgadaes: d = 1,55 / 1 * 8,5 * 2 m = 26.35 m.

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Calibracin del movimiento vertical

Si el movimiento vertical es desconocido, o pudo haberse modificado por el prolongado usodel microscopio, entonces necesita ser calibrado. Para este fin, se quiebra un cubreobjetoss endos y se determina el espesor del vidrio en el borde quebrado usando un calibre (o cartabn

de corredera). Este instrumento es comn encontrarlo en cualquier taller mecnico. Elfragmento de cubreobjetoss es luego colocado sobre un portaobjetos con la fractura en elcentro del campo de visin. Dependiendo de la orientacin de la superficie de fractura haydos formas de calibracin que llevan al mismo resultado (Fig. 2-3a,b):

a) d = h

b) n = nvidrio 1,5; d = Dh * 1,5 (ver arriba)

Si el espesor del cubreobjetoss medido con el calibre fuera 168,4 m, y el movimientovertical de la platina fuera 67,3 y 44,9 marcas de graduacin respectivamente, el valor de

calibracin por marca de graduacin sera:

en el caso a) 168,4 m / 67,3 = 2,5 m

en el caso b) 168,4 m / 44,9 / 1,5 (nvidrio) = 2,5 m.

El error de calibracin puede incluir errores de diferente origen. Las tolerancias mecnicasdel calibre y del microscopio son normalmente pequeas en comparacin con los errores deobservacin al estimar la posicin de las superficies lmite. Este error puede establecerserealizando una serie de mediciones.

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Figura 2-3. Calibracin del movimiento vertical de la platina del microscopio y medida delespesor.

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3. Propiedades morfolgicas

3.1 Forma del grano y simetra

Los minerales, as como los slidos sintticos, presentan una considerable variedad de formas

de cristal. La simetra de la forma exterior de un cristal de un mineral especfico es unaexpresin de la simetra de la estructura cristalina interior. Segn las caractersticas de lasimetra, todas las fases cristalinas conocidas son asignadas a uno de los siete grupos desimetra cristalina (= sistemas cristalinos) (Fig. 3-1).

Combinacin de caras cristalinas: dependiendo de las condiciones durante el crecimiento,las especies minerales pueden presentar diferentes formas de cristal a travs de la combina-cin de diferentes caras cristalinas. La Fig. 3-2 muestra ejemplos de la variedad de formas de

cristal del olivino y la augita en ocurrencias naturales.Hbito: Los cristales pueden adems presentar distintas proporciones an cuando presentenlas mismas caras cristalinas. Esto significa que las diferentes caras aparecen con diferentedesarrollo. La figura 3-3 muestra cristales de diferente hbito, usando ejemplos de espinela,granate, sodalita y leucita (todos ellos ecuantes o equidimensionales), melilita, mica (esca-moso, tabular, columnar corto) y clinopiroxeno y anfbol (acicular, prismtico).

Forma: Los cristales euedrales, que estn completamente limitados por caras cristalinas

racionales reflejan el crecimiento sin obstrucciones (como la cristalizacin en un fundido,Fig. 3-4, o en amgdalas, cavernas o poros, etc.), o se forman cuando un mineral tiene unaparticular tendencia a imponer su forma y sus caras cristalinas a otros adyacentes ms dbiles(series cristaloblsticas; Fig. 3-4).

Los cristales de forma subedral y anedral se observan cuando las caractersticas del mineralpueden desarrollarse slo parcialmente (Fig. 3-5) o no se desarrollan; por ejemplo cuando larecristalizacin trmicamente inducida crea agregados de granos policristalinos (Fig. 3-6) oprocesos de disolucin o fusin llevan a un redondeo de las aristas del cristal.

La cristalizacin rpida en un fundido produce cristales esquelticos o huecos (Fig. 3-7).Cristales plumosos minsculos, dendrticos o aciculares crecen en los fundidos super-enfriados (vidrios) (Fig. 3-8).

En la imagen bidimensional de una lmina delgada, la forma 3D de un cristal de una especiemineral debe deducirse del contorno de diferentes secciones de diferentes granos del mismomineral (Fig. 3-9). Para los minerales formadores de roca pueden utilizarse como referencialos dibujos esquemticos de las tablas de Trger et al (1979). La figura 3-10 muestra la

correlacin entre la forma del cristal y la forma de las secciones para un miembro del grupode los clinopiroxenos.

Gua de Microscopa Propiedades morfolgicas: forma y simetra

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Figura 3-1. Sistemas cristalinos.

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7/27/2019 Manual

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