Микроскопическое изучение горных пород и слагающих их породообразующих минералов производится в поляризованном свете. Для преобразования естественного света в поляризованный используются поляризаторы (или призма Николя), являющиеся неотъемлемой частью поляризационного микроскопа. В оптической системе микроскопа николи установлены так, что один из них (поляризатор) расположен на пути светового луча до объекта исследования, другой (анализатор) – после объекта исследования.

Поляризатор

Свойствам двупреломления обладают все анизотропные минералы – кварц, полевые шпаты, слюды, амфиболы и др., но наиболее выражено это свойство у кальцита. Его можно наблюдать невооруженным глазом у кристаллов прозрачной его разновидности – исландского шпата, поэтому он используется в качестве поляризаторов (призма Николя) для преобразования естественного света в поляризованной.

Призма Николя (или николь) представляет собой кристалл исландского шпата, распиленный под определенным углом к граням. При этом распиленные и пришлифованные поверхности склеены канадским бальзамом (смола хвойного дерева), имеющим показатель преломления n =1,537. Луч естественного света, войдя в поляризатор, разлагается на два луча – обыкновенный c показателем преломления no=1,658 и необыкновенный ne=1,536. Колебания световых волн этих лучей совершаются во взаимно перпендикулярных плоскостях. Дойдя до распила

луч необыкновенный (ne=1,537) проходит через него и выходит из кальци-товой пластинки плоскополяризованным. Луч обыкновенный (nо=1,658) не может пройти через распил в пластинке исландского шпата, он претерпевает полное внутреннее отражение и гасится в оправе. Таким образом, поляризатор пропускает колебания световых волн только в одной плоскости, которая называется главным сечением поляризатора.

В настоящее время в современных марках микроскопов вместо природного исландского шпата применяются синтетические пленки - поляроиды, которые обладают такими же свойствами.

Если над поляризатором в системе микроскопа поместить другую призму Николя, которая ориентирована так, что пропускает колебания световых волн в плоскости, перпендикулярной главному сечению поляризатора (нижнего николя), то произойдет погасание световой волны, и в окуляре микроскопа мы будем наблюдать полную темноту. Такое положение называется "скрещенные николи”.

Если один из николей, например поляризатор, поместить во вращающуюся обойму, то можно совместить плоскости, по которым николи пропускают колебания световых волн, в таком случае поле зрения станет светлым. Такого же эффекта можно добиться, выведя из системы верхний николь (анализатор), такое положение называется "проходящим светом” (рис.7). Породообразующие минералы изучаются как в "проходящем свете”, так и "при скрещенных николях”.

Изучение минералов и горных пород с помощью поляризационного микроскопа производится в прозрачных шлифах, предоставляющих собой тонкую пластинку горной породы толщиной 0,03 мм, площадью около 1 – 1,5 см2, вклеенную канадским бальзамом между предметным и более тонким покровным стеклом.