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ナマコ骨片のコノスコープ観察

手元にあるナマコの骨片が入っているプレパラート(MWSさん製)には2種類のナマコの骨片が入っている。一つは骨片の謎シリーズとして掲載したもので、マナマコの骨片とのこと。そして、もう一つ車輪のようなものは、ムラサキクルマナマコの骨片だそうだ。マナマコの骨片と一緒にムラサキクルマナマコを写すと、
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のように遙かに複屈折が小さな状態に見える。ステージを回転しても明暗の変化が生じない。一見すると複屈折がない物質で出来ているように見えるのだけれど、回りに存在しているはずの珪藻(こちらはアモルファスシリカだと思う)に比べると明るいということは、本当は複屈折がある物質のはずである。というか、マナマコと同じように炭酸カルシウムで出来ているなら複屈折がなければならない。
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はマナマコとムラサキクルマナマコの骨片をクロスニコル下で撮影したもの。NA0.85の対物レンズを使っているが、ハネノケコンデンサの上玉をはずしているので照明系のNAは小さい。それに対して
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はハネノケコンデンサの上玉を入れた物。上玉を入れると、かなり明るくなるのでシャッター速度を上げてマナマコの方が、ほぼ同一の明るさになるようにしている。すると、先ほどに比べてムラサキクルマナマコの明るさが増している。より斜入射の光成分が増えると明るくなり、ステージを回転しても明暗変化がないとなると、考えられるのは光軸がスライドグラスに垂直になった光学的1軸性物質であるということだ。
 その推測が本当かどうかはコノスコープ観察をすれば分かる。コノスコープ観察をする上で重要なことは、見たい場所だけに照明光が当たるようにすることだ。もし、マナマコの骨片にも光が当たってしまうと、より明るいマナマコの骨片からの光でムラサキクルマナマコによるコノスコープ像は隠されてしまうであろう。まず
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のように、なるべく邪魔な物が視野に入らないようにする。もっとも、デジタルカメラの視野は広くはないので、きちんと接眼をのぞいて確認しないといけない。続いて、視野絞りを絞って、

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のようにムラサキクルマナマコだけに光が当たるようにする。この写真は見やすいように鋭敏色板を入れているが、はずせば
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な状態だ。

ここからベルトランレンズを入れると
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のような十字パターンが見える。これは、まさしく1軸性結晶で光軸が基板に垂直(顕微鏡の光軸に平行)にあるパターンだ。コノスコープでは周辺に行くほどリタデーション量が増える。周辺が僅かに黄色く見ているのは、偏光色の黄色が出はじめているためだ。外周部はちょっと暗くなっていて色が見にくいのだけれど、外周部のリタデーションを500nm程度として、対物のNA0.85を入れて方解石の屈折率データをもとに厚みを見積もると5ミクロン程度となる。プレパラートの作りと併せて、それほど悪くなさそうな数字だ。

さて、骨片が方解石だとすると負の複屈折物質なので、基板垂直方向の屈折率の方が小さいはずである。それを確かめるのには検板を入れてみればよい。少し前の検板のx'とz'の屈折率大小の記事は、実はここで使うのに確認しておきたくてやってみたものだ。
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はλ/4板、
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は鋭敏色板を入れたものだ。鋭敏色板を入れた方が見やすいので、そちらで説明すると、それまで同じ色だった4つの領域が左上から右下方向は水色っぽく、そして左下から右上方向は黄色っぽく変色している。これは、左上から右下がリタデーションが加算的に、左下から右上は減算的に重なったことを意味している。そして、坪井誠太郎先生の「偏光顕微鏡」の第339.2図を見ると、
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これは負の1軸性結晶のパターンであることが記されている。目出度く矛盾なく話がつながったわけである。λ/4の方も左下から右上が暗くなっているので、こちらが減算的な重なりで間違いない。



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by ZAM20F2 | 2014-01-15 21:07 | 顕微系 | Comments(0)

骨片の謎

MWSさんの今シーズンのJシリーズにはナマコの骨片を入れた偏光観察用プレパラートがあった。これは、偏光観察用ではなく、宝石デザインシリーズの一品なのだけれど、骨片が含まれているので、その部分を偏光顕微鏡で眺めてみた。
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ステージを回転すると
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と長軸が水平に近付くと暗くなり、水平にすると
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と完全に暗くなる。複屈折なので、
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と垂直にしても暗くなる。残りの一個の骨片も
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と水平にすると暗くなる。骨片がちゃんと存在しているのは、
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と鋭敏色板を入れれば確認できる。 完全に消耗する状態があるということは、骨片の厚さ方向で屈折率の主軸に分布がなく、また、骨片の中で光軸方向が揃っている事を示している。一方で、一つの骨片の中に異なった色調が見られることは、厚みに分布があるのか、それとも複屈折量が部分的に異なっていることを示唆している。 骨片は炭酸カルシウムで出来ているらしい。そして、鋭敏色板を入れた写真でも見られるように、骨片内は連続につながっている。一つの結晶であるように見えるのだ。 と云うわけで、頭の中が混乱している。炭酸カルシウムの単結晶は方解石だ。方解石はご存知のように、平行六面体の結晶である。方解石に限らず、結晶は基本的には直線で構成され、稜角は結晶毎に定まった特定の角度をするものだ。結晶が成長していくときも、結晶構造を反映した形になっていく。ところが、この骨片は曲線に囲まれた形状で、普通の状態では、絶対にこのような形状の炭酸カルシウムの結晶を作り出せないように思える。これが単結晶だったら、なんか、まったく新しい結晶成長芸をナマコがしていることになるのではないかという気がしている。 とりあえず、ナマコ屋さんに骨片が単結晶かどうか聞いてみようかと思案中
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by ZAM20F2 | 2014-01-01 12:10 | 科学系 | Comments(0)

Ch-B 結晶

安息香酸コレステロールの結晶。久しぶりに
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by ZAM20F2 | 2011-11-07 21:37 | 液晶系 | Comments(0)

Ch-B 結晶

室温の安息香酸コレステロール。対物4倍、トランスファー2.5倍
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Ch-Myと比べると、直線的でがちがちしている感じが分かると思う。こうなると、もはや液晶という気分ではない。また、液晶相の組織を壊しながら成長してくる。
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by zam20f2 | 2011-06-03 21:37 | 液晶系 | Comments(0)

Myristic Acid Cholesterol Ester RT

Myristic Acid Cholesterol Ester (Ch-My)の室温。一つしたの、キラルネマチック-等方相の写真と印象はにているかもしれないけれど、まったく別の状態だ。
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湖から川が蛇行して流れるかのようなパターンになっている。室温では結晶相ということになっているのだけれど、この組織の感じは硬めのスメクチック相かと思う。
対物4倍、トランスファー2.5
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by zam20f2 | 2011-06-02 21:33 | 液晶系 | Comments(0)

MBBA/Ch-My

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似ているけれど、違う絵柄です
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by zam20f2 | 2011-05-06 19:39 | 液晶系 | Comments(0)

MBBA/Ch-My

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by zam20f2 | 2011-05-05 20:25 | 液晶系 | Comments(0)

組織観察は降温が基本

しばらく前に出したDOBAMBCは、SmCから温度を下げると、固いSm相になる。これは、この前のと同じセルだけれど、セルが少し回転して場所もずれている。
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この写真は、随分と温度を下げていて、下のSm相になっているはずだけれども、組織上はあんまり区別がつかない。ただ、中央上部で、ラセン周期に乱れが見えるあたりに、下の相になっていることが示唆される。

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by ZAM20F2 | 2008-08-27 06:32 | 液晶系 | Comments(0)