Principio básico de funcionamiento del microscopio polarizador.
1, monorefractiva y birrefringencia:
Cuando la luz pasa a través de una sustancia, si las propiedades y la trayectoria de la luz no cambian debido a la dirección de la iluminación, esta sustancia tiene "isotropía" en óptica, también conocida como refractor único, como gases, líquidos y sólidos amorfos ordinarios. ; Si la velocidad, índice de refracción, absorción y polarización, amplitud, etc. de la luz que pasa a través de otro material varían dependiendo de la dirección de la iluminación, este material tiene "anisotropía" en óptica, también conocido como material birrefringente, como cristales, fibras. , etc.
2, fenómeno de polarización de la luz:
Las ondas de luz se pueden dividir en luz natural y luz polarizada según sus características de vibración. Las características de vibración de la luz natural son que hay muchas superficies de vibración en el eje vertical de propagación de la onda de luz y la distribución de amplitud de la vibración en cada plano es la misma; La luz natural, a través de la reflexión, refracción, birrefringencia y absorción, puede producir ondas luminosas que vibran en una sola dirección, las cuales se denominan "luz polarizada" o "luz polarizada".
3, La generación y efecto de la polarización:
Los componentes importantes de un microscopio polarizador son el dispositivo polarizador: el polarizador y el detector. En el pasado, ambos estaban compuestos por prismas Nicola, que estaban hechos de calcita natural. Sin embargo, debido a la limitación del gran volumen de cristal, era difícil conseguir grandes áreas de polarización. Los microscopios de polarización utilizaban polarizadores artificiales en lugar de espejos Nicol. Los polarizadores artificiales están hechos de cristales de sulfato de quinolina, también conocido como grafito, y tienen un color verde oliva. Cuando la luz ordinaria lo atraviesa, puede obtener luz polarizada linealmente que vibra sólo en línea recta. Un microscopio polarizador tiene dos espejos polarizadores, uno de los cuales está ubicado entre la fuente de luz y el objeto que se está probando y se llama espejo polarizador; Otro dispositivo ubicado entre la lente objetivo y el ocular se llama "espejo polarizador", que tiene un mango que se extiende fuera del cilindro de la lente o accesorio central para facilitar la operación, y tiene una escala de ángulo de rotación. Cuando la luz emitida por la fuente de luz pasa a través de dos polarizadores, si las direcciones de vibración del polarizador y del polarizador son paralelas entre sí, es decir, en la "posición del polarizador paralelo", el campo de visión es más brillante. Por el contrario, si los dos están perpendiculares entre sí, es decir, en una posición de calibración ortogonal, el campo de visión es completamente oscuro. Si los dos están inclinados, el campo de visión indica un grado moderado de brillo. A partir de esto, se puede ver que la luz linealmente polarizada formada por el espejo polarizador puede pasar completamente si su dirección de vibración es paralela a la dirección de vibración del espejo polarizador; Si está torcido, sólo pasará una parte; Si es vertical, no puede pasar en absoluto. Por lo tanto, cuando se utiliza un microscopio polarizador para inspección, el principio es garantizar que el espejo polarizador y el espejo de inspección estén en una posición de inspección ortogonal.
4, cuerpo birrefringente en posición de polarización ortogonal:
En el caso de la ortogonalidad, el campo de visión es oscuro. Si el objeto que se está probando exhibe un refractor único isotrópico en óptica, no importa cómo se gire el escenario, el campo de visión permanece oscuro. Esto se debe a que la dirección de vibración de la luz polarizada linealmente formada por el espejo polarizador permanece sin cambios y perpendicular a la dirección de vibración del espejo polarizador. Si el objeto que se está probando tiene características de birrefringencia o contiene sustancias con características de birrefringencia, el campo de visión en el área con características de birrefringencia se vuelve más brillante. Esto se debe a que la luz linealmente polarizada emitida por el espejo polarizador ingresa al cuerpo birrefringente y produce dos tipos de luz linealmente polarizada con diferentes direcciones de vibración. Cuando estos dos tipos de luz pasan a través del espejo polarizador, debido a que el otro haz de luz no es ortogonal a la dirección de polarización del espejo polarizador, el ojo humano puede ver imágenes brillantes a través del espejo polarizador. Cuando la luz atraviesa un material birrefringente, las direcciones de vibración de los dos tipos de luz polarizada formadas varían según el tipo de objeto.
Cuando el cuerpo birrefringente gira el escenario de manera ortogonal, la imagen del cuerpo birrefringente sufre cuatro cambios de brillo durante la rotación de 360 grados y se oscurece cada 90 grados. La posición de atenuación es la posición donde las dos direcciones de vibración del cuerpo birrefringente son consistentes con las direcciones de vibración de los dos polarizadores, conocida como "posición de extinción". Cuando el objeto que se está probando gira 45 grados desde la posición de extinción, se vuelve más brillante, lo que se llama "posición diagonal". Esto se debe a que cuando la luz polarizada llega al objeto con una desviación de 45 grados, parte de la luz puede descomponerse y pasar a través del polarizador, haciéndolo brillante. Con base en los principios básicos anteriores, la microscopía de polarización se puede utilizar para determinar refractores individuales isotrópicos, birrefringentes anisotrópicos y sustancias.
5, color de interferencia:
En el caso de la detección de desplazamiento ortogonal, utilizando luz mixta de diferentes longitudes de onda como fuente de luz para observar el cuerpo birrefringente, al girar el escenario, no solo aparece la posición diagonal más brillante en el campo de visión, sino que también se puede ver el color. El motivo de la aparición de colores se debe principalmente a la interferencia de colores y, por supuesto, el objeto que se está probando puede no ser incoloro ni transparente. Las características de distribución de los colores de interferencia están determinadas por el tipo y espesor del material birrefringente, lo que se debe a la dependencia del retardo correspondiente de la longitud de onda de la luz de diferentes colores. Si el retraso en una región del objeto que se está probando es diferente al de otra región, el color de la luz que pasa a través del espejo polarizador también será diferente.
