тадий)*; • которые; нельзя исследовать на рефрактометре. Изучае-мьда материал последовательно погружают в жидкости до тех пор, цока не будет найдена жидкость с таким же показателем прелом-леиия; каплю такой жидкости затем помещают на .рефрактометр и измеряют ее показатель преломления.
Чаще всего этот метод используется в комбинации с микроскопическим исследованием. Очень мелкие обломки можно поместить на обычное предметное стекло микроскопа. Лучше всего положить несколько кусочно? на сухое стекло и прикрыть их сухим же покровным стеклом, а затем нанести каплю жидкости у торца этого стекла. Жидкость просочится под покровное стекло и окружит кусочки, не смещая их и не сдвигая в один комок. Такие мелкие обломки не имеет смысла помещать потом в следующую жидкость, поэтому необходимо иметь достаточное количество материала для ряда последовательных испытаний. Для более крупных кусочков требуется стекло с углублениями; еще более крупный материал, например небольшие граненые камни, помещают в иммерсионную ячейку и ничем не прикрывают.
Величина разности между преломляющей способностью жидкости и погруженного в нее твердого вещества определяет «рельеф» этого вещества: четкость очертаний, поверхностных неровностей и т. д. Если эта разность значительна, то виден темный контур и хорошо заметны все неровности; наблюдатель как бы смотрит на цредмет, а не сквозь него. Если же показатели преломления отличаются мало, то видна только тонкая темная граница, гораздо менее четкая, а характер поверхности почти неразличим. Однако это «исчезновение» предмета, очевидно, нельзя считать удовлетво-.
рительным критерием точного соответствия показателей преломления; такое соответствие устанавливается с помощью явления, впервые замеченного Бекке. Когда луч света падает на границу двух сред с разными показателями преломления (рис. 53), он отклоняется в сторону среды с большим показателем преломления.
Как показано на обеих диаграммах рис. 53, это происходит независимо от направления наклона этой границы
. Когда фокус микроскопа наведен точно на поверхность исследуемой среды (ab, рис. 53), граница обнаруживается в виде темной линии, поскольку она отклоняет падающий на нее свет. Поднимая трубу микроскопа и смещая тем самым фокус вверх (cd, рис. 53), мы увидим линию повышенной яркости (полоску Бекке.— Перев.), проходящую в том месте, где отклоненные лучи усиливают соседние прямые лучи; если поднимать фокус еще выше, то можно видеть, что светлая полоска сдвигается горизонтально в сторону среды с более высоким показателем преломления. Запомнить это предельно просто: если окуляр микроскопа поднимают вверх, то светлая полоска смещается к более высокому показателю преломления. Можно проверить себя, опуская окуляр микроскопа ниже положения фокуса: в этом случае светлая полоска сместится в сторону среды с более низким показателем преломления. Если разность показателей преломления окажется очень большой, то свет, падающий.
на границу раздела двух сред, может отразиться полностью (рис. 54) и-сверху будет видна широкая и совершенно черная граница. В таких условиях наблюдать эффект Бекке трудно, и надо сразу же испытать иммерсионную жидкость с резко отличающимся показателен преломления. Поскольку дисперсия света в большинстве используемых иммерсионных жидкостей выше, чем в большинстве твердых веществ, точное совпадение показателей преломления возможно только при монохроматическом свете; если же используется обычный свет, то в случае близких свойств преломления появляются радужные круги. Следует помнить также, что
показатели преломления жидкостей очень быстро меняются при изменении температуры, и надо стремиться, чтобы жидкость под микроскопом и капля ее на рефрактометре имели одну и ту же — обычную комнатную — температуру.
Иммерсионный метод как средство микроскопического точного определения показателей преломления доведен минералогами до большого совершенства, и мы вернемся к нему позже, обсудив вопрос о двупреломлении. Применение этого метода не ограничено, однако, микроскопическими объектами. Большой наиевь можно укрепить с колеты (нужней стороны) воском на предметном стекле микроскопа, так чтобы табличка (верхняя грань камня) оказалась вверху и была горизонтальной (рис. 55), и нанести на эту грань каплю жидкости; у края этой капли будет виден эффект Бекке. Для наблюдений чисто макроскопического масштаба разработан метод фотографирования иммерсионного контакта позволяющий видеть и регистрировать соотношения между показателями преломления. Камни, которые должны быть исследованы, погружают в соответствующую жидкость, находящуюся в стеклянной ячейке; свет от источника, расположенного вверху (подходящая установка — вертикальный фотоувеличитель), будет проходить через ячейку и попадать на лист фотобумаги или малочув-.
ствительную пленку, помещенную под ячейкой. При этом граненые камни или обработанные бусинки с более высоким преломлением, чем у иммерсионной жидкости, действуют как собирающие линзы, фокусируя свет к осевой линии, так что на позитивном отпечатке, полученном с контактного негатива (фото 3), изображения этих камней будут окружены черной каймой. Если граненый камень лежит на своей табличке, ребра между гранями павильона выделяются в виде белых линий. Если разность показателей преломления очедь велика, этот эффект усиливается, как указывалось выше, полным внутренним отражением, и образуется очень широкая черная кайма. С другой стороны, камни с показателем преломления более низким, чем у жидкости, будут окружены белой полосой (что соответствует действию рассеивающей линзы), а ребра отмечаются черными линиями. Однако, делая по этим фотографиям количественные выводы, следует иметь в виду, что фотоэмульсия наиболее чувствительна к самой коротковолновой части падающего света, а для этих длин волн показатель преломления жидкости будет значительно выше, чем для средней части видимого спектра. На фото 3 иммерсионная жидкость — а-моно-бромнафталин, для которого показатель преломления при натровом свете и 15°С составляет 1,655, но сподумен в ней виден с узкой белой каймой и выглядит как объект с Показателем преломления несколько меньшим, чем у жидкости.
Такие же наблюдения можно производить И визуально, если небольшие граненые камни, лежащие на своих табличках и полностью погруженные в жидкость, рассматривать в микроскоп, используя при этом узкий параллельный пучок световых лучей
. Если фокус микроскопа располагается в жидкости выше камней, то размытые изображения ребер между гранями павильона в камнях, ноказатель преломления которых ниже, чем у жидкости (например, в кварце и топазе, фото 3), будут казаться темными, а в камнях с более высоким показателем преломления (как в цирконе и сапфире, фото 3) — светлыми. Если тубус микроскопа опустить, так что фокус окажется внутри камней, эффект будет обратным.
На практике желательно иметь под рукой набор жидкостей с таким диапазоном показателей преломления, который позволил бы использовать эффект Бекке наиболее просто и уверенно. Можно предложить следующий набор (показатели преломления указаны для натрового света при 15°С): вода 1,333; хлороформ 1,447; оливковое масло 1,470; бензол 1,501; монобромбензол 1,561; бро-моформ 1,590; коричное масло 1,605; моноиодбензол 1,619; а-мо-нохлорнафталин 1,635; а-монобромнафталин 1,655; иодистый ме.
тилен 1,742. Смешивая равные части последних двух жидкостей, получаем жидкость с показателем преломления 1,700. Вместо т©1ч> чтоб ы использовать разные жидкости, можно получить любой интервал показателей преломления вплоть до 1,742, смешивая иодистый метилен с бензолом, но из-за летучести последнего показатели преломления смесей надо перед употреблением проверять; растворяя серу в иодистом метилене, можно поднять показатель преломления до 1,785, а добавив еще и четырехиодистый этилен, можно поднять показатель преломления до 1,81 *.