Iată elementele de bază ale ceea ce doriți de la un microscop polarizant
Microscopul polarizant este un fel de microscop folosit pentru a studia așa-numitele materiale anizotrope transparente și opace și are aplicații importante în geologie și alte specializări în știință și inginerie. Toate substanțele cu birefringență pot fi distinse clar la microscop polarizant. Desigur, aceste substanțe pot fi observate și prin colorare, dar unele dintre ele nu pot fi folosite, și trebuie folosit un microscop polarizant. Microscopul polarizant reflectorizant este un instrument esențial pentru cercetarea și identificarea substanțelor birefringente prin utilizarea caracteristicilor de polarizare ale luminii.
Principiul de bază al microscopului polarizant:
1. Refracție simplă și refracție dublă: Când lumina trece printr-o anumită substanță, dacă natura și calea luminii nu se schimbă din cauza direcției de iradiere, această substanță este optic "izotropă", cunoscută și sub numele de refracție unică, cum ar fi obișnuită. gaze, lichide și solide necristaline; dacă lumina trece printr-o altă substanță, viteza, indicele de refracție, absorbția, polarizarea și amplitudinea luminii sunt diferite din cauza direcției de iradiere, iar această substanță are optic "anizotropie", cunoscută și sub numele de corpuri birefringenți, cum ar fi cristalele, fibre etc.
2. Fenomenul de polarizare a luminii: Undele de lumină pot fi împărțite în lumină naturală și lumină polarizată în funcție de caracteristicile vibrației. Caracteristica de vibrație a luminii naturale este că există multe planuri de vibrație pe axa verticală de transmisie a undelor luminoase, iar distribuția amplitudinii vibrației pe fiecare plan este aceeași; lumina naturală poate obține unde luminoase care vibrează într-o singură direcție după reflexie, refracție, birefringență și absorbție etc. Acest tip de undă luminoasă se numește „lumină polarizată” sau „lumină polarizată”.
3. Generarea și funcționarea luminii polarizate: Cele mai importante componente ale unui microscop polarizat sunt dispozitivele polarizante - polarizatoare și analizoare. În trecut, ambele erau compuse din prisme Nicola, care sunt fabricate din calcit natural, dar din cauza limitării volumului mare de cristal, este dificil să se obțină polarizare pe suprafețe mari, iar microscoapele polarizante folosesc polarizatori artificiali pentru a înlocui oglinda Nicholas. Polarizatoarele artificiale sunt fabricate din sulfat de chinolină, cunoscute și sub numele de cristale de Herapathite, care sunt de culoare verde măsline. Când lumina obișnuită trece prin ea, se poate obține lumină polarizată liniar care vibrează doar în linie dreaptă. Microscoapele polarizante au două polarizatoare, un dispozitiv se numește „polarizator” între sursa de lumină și obiectul de examinat; Partea exterioară a accesoriului este ușor de operat, iar pe acesta există o scară pentru unghiul de rotație. Când lumina emisă de sursa de lumină trece prin două polarizatoare, dacă direcțiile de vibrație ale polarizatorului și ale analizorului sunt paralele între ele, adică în condiția „poziției paralele a analizorului”, câmpul vizual va fi cel mai luminos . Dimpotrivă, dacă cele două sunt perpendiculare una pe cealaltă, adică în „poziția de corecție ortogonală”, câmpul vizual este complet întunecat, iar dacă cele două sunt înclinate, câmpul vizual prezintă un grad moderat de luminozitate. Din aceasta se poate observa că lumina polarizată liniar formată de polarizator, dacă direcția sa de vibrație este paralelă cu direcția de vibrație a analizorului, poate trece complet; dacă este înclinată, poate trece doar printr-o porțiune; dacă este verticală, nu poate trece deloc. Prin urmare, atunci când se utilizează un microscop polarizant, în principiu, polarizatorul și analizorul ar trebui să fie în starea analizorului ortogonal.
4. Corp birefringent în poziție de analiză ortogonală: În cazul ortogonalității, câmpul vizual este întunecat. Dacă obiectul supus inspecției este izotrop optic (refractor unic), indiferent de modul în care rotiți scena, câmpul vizual este încă întunecat, acest lucru se datorează faptului că direcția de vibrație a luminii polarizate liniar formată de polarizator nu se schimbă și este încă perpendicular pe direcția de vibrație a analizorului. Daca obiectul de inspectat are caracteristici de birefringenta sau contine substante cu caracteristici de birefringenta, campul vizual al locului cu caracteristici de birefringenta va deveni mai luminos. Acest lucru se datorează faptului că lumina polarizată liniar emisă de polarizator intră în corpul birefringenței și produce o direcție de vibrație. Două lumini polarizate liniar diferite, atunci când cele două tipuri de lumină trec prin analizor, deoarece celălalt fascicul de lumină nu este perpendicular pe direcția de polarizare a analizorului, poate trece prin analizor, iar ochiul uman poate vedea un elefant strălucitor. Când lumina trece printr-un corp birefringent, direcțiile de vibrație ale celor două lumini polarizate sunt diferite în funcție de tipul de obiect.
Când corpul birefringent este ortogonal, când scena este rotită, imaginea corpului birefringent are patru schimbări de lumină și întuneric în rotația de 360 de grade și se întunecă o dată la 90 de grade. Poziția întunecată este poziția în care cele două direcții de vibrație ale corpului birefringent coincid cu direcțiile de vibrație ale celor două polarizatoare, ceea ce se numește „poziția de stingere”. Rotindu-se cu 45 de grade de la poziția de stingere, obiectul supus inspecției devine cel mai strălucitor, care este „poziția diagonală”, deoarece atunci când lumina polarizată ajunge la obiect când se abate de la 45 de grade, o parte din lumina descompusă poate trece prin analizor. , deci este luminos. Pe baza principiilor de bază de mai sus, este posibil să se judece substanțele izotrope (refractor unic) și anizotrope (birefringente) prin microscopia polarizante.
5. Culoare de interferență: În cazul analizei ortogonale, utilizați lumină mixtă de diferite lungimi de undă ca sursă de lumină pentru a observa corpul birefringent. Când scena este rotită, nu numai cea mai strălucitoare poziție diagonală apare în câmpul vizual, ci și culoarea. Motivul apariției culorii este cauzat în principal de interferența culorii (desigur, este posibil și ca obiectul de inspectat să nu fie incolor și transparent). Caracteristicile de distribuție a culorii de interferență sunt determinate de tipul de corp birefringent și de grosimea acestuia, ceea ce se datorează dependenței întârzierii corespunzătoare de lungimea de undă a luminii de diferite culori. Dacă întârzierea unei anumite zone a obiectului supus inspecției este diferită de cea a unei alte zone, atunci culoarea luminii care trece prin analizor este, de asemenea, diferită.
