Mikroskopik Ölçek ve Mikroskop Kullanarak OTL Kırılma İndeksi Ölçümü

1.81'den yüksek bir (RI) ölçümüne sahip bir taş "limitin üstünde" (OTL) olarak kabul edilir. Düşük maliyetli cihazlar, taşlarda bulunan en yüksek veya en düşük RI değerlerini tespit edemez. Bunun için daha pahalı bir elektronik refraktometre kullanabilirsiniz, ancak özellikle yüksek kırılma indisli taşlar için başka bir seçeneğiniz de var: bir mikroskopik ölçek ve mikroskopunuz. Bu, yüksek kırılma indisli taşlar, örneğin yttrium alüminyum (YAG), kübik zirkonya (CZ), gadolinyum galyum granat (GGG) ve hatta cam için faydalıdır.

Mikroskopunuza bir mikroskopik ölçek eklemek büyük bir yardım olabilir. F.S.H. Tisdall ve B.W. Anderson (BSc, FGA, FKC), 1.81'den yüksek RI'ları (sınırlama olmaksızın) ölçmek için bu tekniği kullandılar. Bununla birlikte, temel uygulaması, tek kırılmalı taşlar veya çift kırılmalı taşlar içindir. Birincisi için, iyi koşullar ve doğru teknik altında, 0.02'den daha iyi bir doğrulukla bir RI elde edebilirsiniz. Bu tekniği, bir taşın derinliğini belirlemek için de kullanabilirsiniz.

1980'lerde, taşbilimciler bu tekniği, bir mikroskoba küçük bir cetvel ve bir verniye uygulayarak kullandılar. Günümüzde dijital kaliper kullanabiliyoruz. Verniye ile 0.1 mm (0.004 inç) ölçümler almak yerine, 0.01 mm (0.0004 inç) doğrulukla, hatta ±0.02'den daha iyi bir doğrulukla ulaşabilirsiniz. Ayrıca kaliperi herhangi bir konumda sıfırlama avantajına sahipsiniz.

Mikroskopunuzu Nasıl Yükseltebilirsiniz

Bu kavramları uygulayalım. Bu yükseltme için aşağıdakilere ihtiyacınız olacak:

• İki vida
• Birkaç cıvata
• L şeklinde bir metal parçası

Unutmayın, bu sadece bir kılavuzdur. Her mikroskopun kendine özgü şekli, boyutu vb. olduğu için bazı parçalar dijital okuyucunun yer değiştirmesini veya konumunu engelleyebilir. Bu yükseltme için muhtemelen yaklaşık 20 $ harcayacaksınız. (Pahalı bir kaliper gerektirmezsiniz). Yukarıdaki Şekil 1, bu adaptasyonun tipik olarak nasıl görüneceğini göstermektedir.

Kaliperi Yerleştirme

Başlamadan önce, kaliperinizi mikroskopunuza nasıl takacağınızı dikkatlice inceleyin. Kaliperin odaklama sırasında objektiflerin yer değiştirmesiyle hareket etmesini istediğinizi unutmayın. Birkaç farklı plan düşünün. Aklınıza gelen ilk fikri denemeyin. Adaptasyonunuzun kaliperinizi mikroskop düzlemlerine göre kesinlikle dikey ve yatay tutmasını sağlayın.

Benim durumumda, doğru yapmadan önce iki deneme yaptım. Kaliperle çalışmanın en iyi yolunun ters çevrilmiş bir konuma yerleştirmek olduğunu göreceksiniz. Bu size negatif sayılar verecektir. Ancak, bunu pozitif değerler olarak alacağınız için bu önemsizdir.

Kaliper Kesme Tavsiyeleri

Montajdan sonra, kaliperin bazı parçalarını kesmeniz gerekir. (Şekil 2, kesmem gereken parçaları göstermektedir). Kesme diskleri olan bir mini matkap varsa, onu kullanın. Kendi matkabınız yoksa, bir metal işleme atölyesine parçaları sizin için kesmesini sağlayın.

Okuyucunun çıkarılması olmadan asla kaliperin metal parçalarını kesmeyin. Metalin kesilmesi için gereken ısı, okuyucunun elektronik aksamını bozacaktır.

Kaliperinizi sökerken dikkatli olun. Adım adım yapın ve her parçanın nereye ait olduğunu anladığınızdan emin olun. Örneğin, her kaliperin içinde küçük, kavisli bir bakır şerit bulunur. Gerginlik şeridi görevi görür ve bir tutma pimine bağlanır.

Sonucu Şekil 3'te görebilirsiniz. Dış büyük çenede yaptığım deliği unutmayın. Yaklaşık 3.5 mm (0.138 inç) ve 3 mm (0.118 inç) bir vida için geçit görevi görecektir.

Yatay ve Dikey Eksenleri Hizalama

Kaliperin üst kısmı dokunulmaz kalır çünkü yatay ve dikey eksenleri mükemmel bir şekilde hizalamaya hizmet edecektir. Şekil 4'e bakın.

Elbette, dikkatli bir şekilde konumlandırıldıktan sonra, vida için dişli bir giriş deleceğiniz noktayı işaretleyin. Muhtemelen kaliper ve mikroskop gövdesi arasına birkaç aralık somunu eklemeniz gerekecektir. Bu, dijital okuyucu ile mikroskop gövdesi arasında biraz boş alan oluşturacaktır. Şekil 5 ve 6'ya bakın.

Alt vida mükemmel bir şekilde hizalanmamışsa, kaliperi hafifçe bükmek için başka bir vida yerleştirmeniz gerekecektir. (Bu bana oldu. Dikey konumu hizalamak için fırsatı kullandım). Elbette, bu montajda, derinliği ölçmek için kullanılan metal şeridi çıkarmanız gerekir. Kaliperi sökerken, sadece çekin ve kırılacaktır. Bu parçaya ihtiyacınız olmayacak.

Dijital Okuyucuyu Bağlama

Şimdi dijital okuyucuyu mikroskopun üst platformuna takacaksınız. Küçük bir vida için dişli bir giriş delinerek sabitlediğimiz L şeklinde bir metal parçası kullandık. Ancak bunu yapmadan önce, L şeklinde metal parçasını dijital okuyucuya takmanız gerekir. Bunu yapmak için, ikisi arasında soğuk kaynak için Pattex gibi bir yapıştırıcı kullanın. 24 saat sonra, tam konumu işaretleyin, ardından vida için deliği delin ve dişleyin. (Şekil 7'ye bakın). Metaller Nural ile iyi yapışmıyorsa, Pattex gibi bir şey deneyin. Sadece içe yapıştırma yapmayın. L şeklinde parçayı kaplayan bir "kapak" dikkatlice oluşturun.

İsterseniz, cihazınızın daha iyi görünmesi için dijital okuyucunun arka kısmını boyayabilirsiniz. Bunu yapmadan önce, tüm mikroskop parçalarını bir boya yapıştırıcı rulosuyla tamamen kaplayın. Ardından, boyanmasını istemediğiniz okuyucunun ve diğer parçaların üzerine kapatın. Mat siyah bir renk, yükseltmeye profesyonel bir görünüm kazandıracaktır. Metal cetveli korumayı unutmayın. Sadece okuyucunun arkasını boyamak istiyorsunuz.

Mikroskopunuz dürbünlü ise, her zaman sadece bir göz merceği kullanın, tercihen sabit olanı (normalde sağdaki). Diyoptriyi ayarlamanıza izin veren göz merceğini (genellikle soldaki) kullanmayın. Her iki göz merceğinden bakarak odaklanırsanız, hatalar oluşabilir.

OTL RI Taşına Test Okuma

Şimdi adaptasyonumuzu test edelim. Birkaç yıl önce Brezilya'da bir arkadaşımın satın aldığı kötü durumda eski bir taşım var. Bunun bir (CZ) olduğunu söyledi. Sadece yükseltilmiş mikroskopumuzu kullanarak, bunun bir CZ olup olmadığını doğrulayalım.

Odaklama

Taşı yatay bir konumda incelememiz gerekiyor. Bu konumun düzenlenmesi zor olabilir ve sabırlı bir yaklaşım gerektirir. (Ben bir plaka takmayı ve taşın çok iyi bir konumda durduğu noktada diyaframı kapatmayı tercih ettim).

Ardından, 20X gibi orta bir büyütme seçtim. Mükemmel bir şekilde odaklanmanın artan zorluğu nedeniyle bu seviyenin üstünde hatalar meydana gelebilir. Taşın masası üzerinde dikkatlice odaklandım. Bunu yapmak için, odaklanacak taş üzerinde bir noktaya ihtiyacınız olacak. Örneğin, taşın yüzeyindeki tozu veya taşın sahip olabileceği herhangi bir işareti kullanabilirsiniz. Hatta taş üzerine ince uçlu, kalıcı olmayan bir kalemle küçük bir mürekkep işareti yapabilir ve onu kullanabilirsiniz.

Ardından, kületi de belirledim. Masanın mükemmel bir şekilde odaklanmış olduğunu düşündüğümde, kaliperi sıfırladım. Ardından, mikroskopu külete odakladım. Çoğu durumda, işaretleme çok faydalıdır. Mükemmel bir şekilde odaklanmış olduğunu belirlediğimde, durdum ve kaliperi okudum: 2.15 mm (0.085 inç). Bu, taşın görünen derinliğini gösterir.

OTL RI Hesaplama

Bir taş dijital kaliperi (link ekle) kullanarak, taşın gerçek derinliğinin 3.90 mm (0.154 inç) olduğunu biliyorum. Dolayısıyla, gerçek derinliği görünen derinliğe böldüğümüzde, taşın RI'sını elde ederiz: 3.90 mm / 2.15 mm = 1.814.

RI Tablolarına Danışma

Bir taş kırılma indisi tablosuna danıştıktan sonra, CZ'nin 2.15'lik bir OTL RI'ya sahip olduğunu buldum. Yani taşım sonuçta bir CZ değildi. Mikroskoptan ilk baktığımda zaten bildiğim şeyi doğrulayana kadar diğer referansları aradım: taş camdı. Ancak, sıradan bir cam değildi. Ekstra yoğun bir flint camdı. (Emin olmak için, özgül ağırlığını da ölçtüm ve bir görüş aldım).

Kapsama Derinliğini Tahmin Etme

Yükseltilmiş mikroskopunuzu, bir kapanımın ne kadar derin olduğunu tahmin etmek için de kullanabilirsiniz. Taşı, ölçmek istediğiniz kapanım görünür olacak şekilde konumlandırın, ardından bir derinlik ölçümü alın. Bu görünen derinliği taşın RI'sı ile çarpın. Sonuç, seçtiğiniz yüzeyden kapanıma kadar olan gerçek derinliği ortaya çıkarır.

Snell Kanunu

Kırılma Yasası, ayrıca Fransa'da Descartes Yasası olarak bilinen Snell Kanunu, bu hesaplamaları mümkün kılar. Şekil 8, açı A'nın sinüsünün açı B'nin sinüsüne bölünmesinin kırılma indisine eşit olduğunu göstermektedir.

Tarihsel Not

Portekizli matematikçi Pedro Nunes (1502-1578), bugün verniye olarak bilinen cihazı icat etti. Aslında Pierre Vernier (1580-1637), Nunes'in kavramlarını doğrusal metrik bir cihaza uyguladı. Portekiz keşif döneminde, Nunes bu cihazın matematiksel temellerini tanımlamıştı ve onu dakika hatasıyla açıları ölçmek için uygulamıştı. Bununla birlikte, bu cihazın adı "verniye", Portekiz ve Brezilya dışında dünyanın her yerinde benimsenmiştir. Bu ülkelerde, cihaz, Nunes'in adına, nónio olarak adlandırılır.