Polariserende microscoop wordt meestal gebruikt op het gebied van materiaalwetenschap en geologie om mineralen te identificeren op basis van hun brekingskenmerken en kleuren. In de biologie wordt polariserende microscoop meestal gebruikt om dubbelbrekende structuren zoals kristallen te identificeren of te beeld te geven, of om beeldcellulose- en zetmeeldeeltjes in plantencelwanden te identificeren.
BireFringence is de sleutel van polariserende microscoop.
Dubstringente objecten hebben de eigenschap om een enkele lichtstraal in twee verschillende stralen te splitsen door breking. Vuurbrandende materialen omvatten materialen met sterk geordende moleculaire structuren, zoals calciet- of boornitridekristallen. Biologische monsters (zoals cellulose of zetmeel) zijn ook dubbelbreuk. De combinatie van dubbelbreking en lineair gepolariseerd licht kan worden gebruikt voor microscoopobservatie, die de interferentie van twee verschillende lichtstralen kan realiseren, waardoor kleureffecten worden geproduceerd, zoals halo en structurele luminescentie.
- Uitlijning en straalpad van polariserende microscoop
Gewone optische microscoop heeft ten minste twee extra componenten nodig om gepolariseerde lichtmicroscoopobservatie te realiseren. Om dubbelbreking te detecteren, moet lineair gepolariseerd licht worden gebruikt voor verlichting. Daarom moeten twee polariserende filters worden ingevoegd in het straalpad van de microscoop. Gepolariseerd licht wordt gegenereerd door de polarisator om het monster te verlichten en het tweede polariserende filter (analyzer genoemd) beperkt het gedetecteerde licht tot gebroken licht.
Polarisatiefilters moeten zich onder een hoek van 90 voor elkaar bevinden om de zogenaamde "volledig zwarte positie" te bereiken. Wanneer het polarisatiefilter op deze positie is ingesteld, komt er geen licht in de camera of het oculair en is de afbeelding donker. Het instellen op "All Black" is een belangrijke stap van polariserende microscoop, omdat het ervoor kan zorgen dat alleen het licht waarvan het polarisatievlak verandert als gevolg van het monster zichtbaar is.
Figuur 1: Principe van polarisatiemicroscoop: ongepolariseerd licht wordt gepolariseerd door polarisator 1. Na het passeren van de polarisator 1 is het licht gericht op het monster door de condensor. Als het monster dubbelbrekend is of een dubbelbrekende structuur heeft, wordt het polarisatievlak van sommige stralen vervormd door 90 (aangegeven door de rode lijn in de schets). Het beeld van het monster wordt versterkt door de objectieve lens en raakt de polarisator 2. Als de polarisator 2 met 90 graden wordt gedraaid vergeleken met de polarisator 1 (zogenaamde "donkere positie"), alleen het licht waarvan de polarisatie verandert na het passeren door het dubbelbrekende monster kan het oog of camera worden gezien en worden gezien door de camera en worden gezien door de camera en worden gezien door de observator. Daarom kan het alleen door het veranderen van de structuur van gepolariseerd licht zichtbaar zijn.
- Polarisator en analysator
Wanneer licht door het eerste polariserende filter gaat, wordt lineair gepolariseerd licht gegenereerd. Als lineair gepolariseerd licht door een dubbelbrekend materiaal op het juiste polarisatievlak gaat, wordt het gebroken en opgesplitst in twee balken, en het polarisatievlak van sommige van de stralen wordt gedraaid door 90. Als de tweede polarisator (analyzer) correct wordt uitgelijnd (dat wil zeggen 90 graden relatief naar de eerste polarisatie). Daarom kunnen alleen dubbelbrekende materialen afbeeldingen produceren in polarisatiemicroscoop.
Figuur 2: Het licht dat wordt uitgestoten door zonlicht of gloeilamp is ongepolariseerd, dat wil zeggen, elektromagnetische golven zullen in alle richtingen oscilleren. Als ongepolariseerd licht door polarisator 1 gaat, zal dit licht produceren met duidelijke polarisatie, in dit voorbeeld verticaal gepolariseerd licht. Als dit gepolariseerde licht wordt bestraald op de polarisator 2 en de polarisator 2 90 graden roteert, gaat er geen licht door. Daarom zijn deze twee polarisatoren in de zogenaamde "donkere positie", omdat het licht niet langer kan worden gezien na het passeren van de tweede polarisator.
Het is belangrijk dat de polarisatieas van het te gedetecteerde dubbelbrekende materiaal op dezelfde polarisatieas is als het licht dat wordt gegenereerd door de eerste polarisator. Daarom zijn veel polariserende microscopen uitgerust met roterende platforms om ervoor te zorgen dat het polarisatievlak van het object eenvoudig is uitgelijnd met het polarisatievlak van het eerste polariserende filter. Verschillende accessoires kunnen worden gebruikt voor de speciale toepassing van polariserende microscoop.
Bertrand -lens kan worden gebruikt om het kristalpatroon te waarnemen dat is gericht op het achtergat van de objectieve lens. Bovendien kunnen vertragingsplaten of compensatoren worden gebruikt voor kwantitatieve analyse van dubbelbrekende monsters.
