Ecco i fondamenti di ciò che vuoi da un microscopio polarizzatore
Il microscopio polarizzante è un tipo di microscopio utilizzato per studiare i cosiddetti materiali anisotropici trasparenti e opachi e ha importanti applicazioni in geologia e altre major scientifiche e ingegneristiche. Tutte le sostanze con birifrangenza possono essere chiaramente distinte al microscopio polarizzatore. Naturalmente, queste sostanze possono anche essere osservate mediante colorazione, ma alcune di esse non possono essere utilizzate e deve essere utilizzato un microscopio polarizzatore. Il microscopio polarizzatore riflettente è uno strumento essenziale per la ricerca e l'identificazione di sostanze birifrangenti utilizzando le caratteristiche di polarizzazione della luce.
Il principio di base del microscopio polarizzatore:
1. Rifrazione singola e doppia rifrazione: quando la luce passa attraverso una determinata sostanza, se la natura e il percorso della luce non cambiano a causa della direzione dell'irradiazione, questa sostanza è otticamente "isotropica", nota anche come singola rifrazione, come l'ordinaria gas, liquidi e solidi non cristallini; se la luce passa attraverso un'altra sostanza, la velocità, l'indice di rifrazione, l'assorbimento, la polarizzazione e l'ampiezza della luce sono diversi a causa della direzione dell'irradiazione, e questa sostanza ha otticamente "anisotropia", nota anche come corpi birifrangenti, come cristalli, fibre, ecc.
2. Fenomeno di polarizzazione della luce: le onde luminose possono essere suddivise in luce naturale e luce polarizzata in base alle caratteristiche della vibrazione. La vibrazione caratteristica della luce naturale è che ci sono molti piani di vibrazione sull'asse verticale di trasmissione dell'onda luminosa e la distribuzione dell'ampiezza della vibrazione su ciascun piano è la stessa; la luce naturale può ottenere onde luminose che vibrano in una sola direzione dopo riflessione, rifrazione, birifrangenza e assorbimento, ecc. Questo tipo di onda luminosa è chiamata "luce polarizzata" o "luce polarizzata".
3. La generazione e la funzione della luce polarizzata: i componenti più importanti di un microscopio polarizzatore sono i dispositivi di polarizzazione: polarizzatori e analizzatori. In passato, entrambi erano composti da prismi Nicola, che sono fatti di calcite naturale, ma a causa della limitazione del grande volume di cristallo, è difficile ottenere una polarizzazione di ampia area e i microscopi polarizzatori utilizzano polarizzatori artificiali per sostituire lo specchio Nicholas. I polarizzatori artificiali sono fatti di solfato di chinolina, noto anche come cristalli di Herapathite, che sono di colore verde oliva. Quando la luce ordinaria lo attraversa, si può ottenere una luce polarizzata linearmente che vibra solo in linea retta. I microscopi polarizzatori hanno due polarizzatori, un dispositivo è chiamato "polarizzatore" tra la sorgente luminosa e l'oggetto da esaminare; L'esterno dell'accessorio è facile da usare e su di esso è presente una scala per l'angolo di rotazione. Quando la luce emessa dalla sorgente luminosa passa attraverso due polarizzatori, se le direzioni di vibrazione del polarizzatore e dell'analizzatore sono parallele tra loro, cioè nella condizione di "posizione parallela dell'analizzatore", il campo visivo sarà il più luminoso . Al contrario, se i due sono perpendicolari tra loro, cioè nella "posizione di correzione ortogonale", il campo visivo è completamente scuro, e se i due sono inclinati, il campo visivo mostra un moderato grado di luminosità. Si può vedere da ciò che la luce polarizzata linearmente formata dal polarizzatore, se la sua direzione di vibrazione è parallela alla direzione di vibrazione dell'analizzatore, può attraversarla completamente; se è inclinato, può solo passare attraverso una parte; se è verticale, non può passare affatto. Pertanto, quando si utilizza un microscopio polarizzatore, in linea di principio, il polarizzatore e l'analizzatore dovrebbero trovarsi nello stato dell'analizzatore ortogonale.
4. Corpo birifrangente in posizione di analisi ortogonale: in caso di ortogonalità, il campo visivo è scuro. Se l'oggetto in esame è otticamente isotropo (singolo rifrattore), indipendentemente da come si ruota il tavolino, il campo visivo è ancora scuro, questo perché la direzione di vibrazione della luce polarizzata linearmente formata dal polarizzatore non cambia, ed è ancora perpendicolare alla direzione di vibrazione dell'analizzatore. Se l'oggetto da ispezionare ha caratteristiche di birifrangenza o contiene sostanze con caratteristiche di birifrangenza, il campo visivo del luogo con caratteristiche di birifrangenza diventerà più luminoso. Questo perché la luce polarizzata linearmente emessa dal polarizzatore entra nel corpo di birifrangenza e produce una direzione di vibrazione. Due diverse luci polarizzate linearmente, quando i due tipi di luce passano attraverso l'analizzatore, poiché l'altro raggio di luce non è perpendicolare alla direzione di polarizzazione dell'analizzatore, può passare attraverso l'analizzatore e l'occhio umano può vedere l'elefante luminoso. Quando la luce attraversa un corpo birifrangente, le direzioni di vibrazione delle due luci polarizzate sono diverse a seconda del tipo di oggetto.
Quando il corpo birifrangente è ortogonale, quando il palcoscenico viene ruotato, l'immagine del corpo birifrangente presenta quattro cambiamenti di luce e oscurità nella rotazione di 360 gradi e si scurisce una volta ogni 90 gradi. La posizione oscurata è la posizione in cui le due direzioni di vibrazione del corpo birifrangente coincidono con le direzioni di vibrazione dei due polarizzatori, detta "posizione di estinzione". Ruotando di 45 gradi dalla posizione di estinzione, l'oggetto sotto ispezione diventa il più luminoso, che è "Posizione diagonale", questo perché quando la luce polarizzata raggiunge l'oggetto quando devia da 45 gradi, parte della luce decomposta può passare attraverso l'analizzatore , quindi è luminoso. Sulla base dei principi di base di cui sopra, è possibile giudicare sostanze isotrope (singolo rifrattore) e anisotrope (birifrangenti) mediante microscopia polarizzante.
5. Colore di interferenza: nel caso dell'analisi ortogonale, utilizzare luce mista di varie lunghezze d'onda come sorgente luminosa per osservare il corpo birifrangente. Quando il tavolino viene ruotato, nel campo visivo non solo appare la posizione diagonale più luminosa, ma anche il colore. Il motivo della comparsa del colore è principalmente causato dall'interferenza cromatica (ovviamente è anche possibile che l'oggetto da ispezionare non sia incolore e trasparente). Le caratteristiche di distribuzione del colore di interferenza sono determinate dal tipo di corpo birifrangente e dal suo spessore, dovuto alla dipendenza del corrispondente ritardo dalla lunghezza d'onda della luce di diversi colori. Se il ritardo di una certa area dell'oggetto sotto ispezione è diverso da quello di un'altra area, anche il colore della luce che passa attraverso l'analizzatore è diverso.
