میکروسکوپ قطبی کننده معمولاً در زمینه های علوم و زمین شناسی مواد مورد استفاده قرار می گیرد تا مواد معدنی را با توجه به ویژگی ها و رنگ های انکسار آنها شناسایی کند. در زیست شناسی ، از میکروسکوپ قطبی کننده معمولاً برای شناسایی یا ساختارهای ضدعفونی کننده تصویر مانند کریستال یا برای تصویربرداری از سلولز و ذرات نشاسته در دیواره های سلول گیاه استفاده می شود.
Birefringence کلید میکروسکوپ قطبی است.
اشیاء Birefringent دارای خاصیت تقسیم یک پرتوی واحد از نور به دو پرتو مختلف با انکسار هستند. مواد ضد آب شامل موادی با ساختارهای مولکولی بسیار مرتب مانند کریستال های کلسیت یا کریستال نیترید بور هستند. نمونه های بیولوژیکی (مانند سلولز یا نشاسته) نیز دارای نقصان هستند. ترکیبی از نوشابه و نور قطبی خطی را می توان برای مشاهده میکروسکوپ استفاده کرد ، که می تواند تداخل دو پرتوی مختلف نور را تحقق بخشد ، در نتیجه اثرات رنگی مانند هاله و لومینسانس ساختاری ایجاد می کند.
- تراز و مسیر پرتو میکروسکوپ قطبی
میکروسکوپ نوری معمولی برای تحقق مشاهده میکروسکوپ نوری قطبی حداقل به دو مؤلفه اضافی نیاز دارد. برای تشخیص مهارکننده ، از نور قطبی خطی برای روشنایی استفاده می شود. بنابراین ، دو فیلتر قطبی کننده باید در مسیر پرتو میکروسکوپ درج شوند. نور قطبی شده توسط قطبشگر برای روشنایی نمونه تولید می شود و فیلتر قطبی دوم (به نام آنالایزر) نور شناسایی شده را به نور انکسار محدود می کند.
فیلترهای قطبی سازی باید برای دستیابی به به اصطلاح "موقعیت تمام سیاه" در زاویه 90 به یکدیگر باشند. هنگامی که فیلتر قطبش در این موقعیت تنظیم می شود ، هیچ نوری وارد دوربین یا چشمان نمی شود و تصویر تاریک خواهد بود. تنظیم آن در "همه سیاه" یک گام مهم برای قطبش میکروسکوپ است ، زیرا می تواند اطمینان حاصل کند که فقط نوری که هواپیمای قطبی آن به دلیل نمونه تغییر می کند قابل مشاهده است.
شکل 1: اصل میکروسکوپ قطبش: نور غیر قطبی توسط قطبش قطبی می شود. اگر نمونه از آن برانگیز باشد یا ساختار مهار کننده ای داشته باشد ، هواپیمای قطبی شدن برخی از پرتوهای توسط 90 تحریف می شود (که توسط خط قرمز در طرح نشان داده شده است). تصویر نمونه توسط لنزهای عینی تقویت می شود و به قطبش 2 برخورد می کند. اگر قطبش 2 در مقایسه با قطبش 1 (به اصطلاح "موقعیت تاریک") پیچ خورده باشد ، فقط نوری که قطبش پس از عبور از طریق نمونه برانگیخته تغییر می کند می تواند به چشم یا دوربین برسد و توسط ناظر دیده شود. بنابراین ، تنها با تغییر ساختار نور قطبی می تواند قابل مشاهده باشد.
- قطبش دهنده و آنالایزر
هنگامی که نور از اولین فیلتر قطبی کننده عبور می کند ، نور قطبی به صورت خطی تولید می شود. اگر نور قطبی به صورت خطی از یک ماده ضد آب در صفحه قطبی سازی صحیح عبور کند ، آن را به دو تیر تبدیل می کند و به دو تیر تقسیم می شود ، و صفحه قطبی شدن برخی از تیرها توسط 90 چرخانده می شود. بنابراین ، فقط مواد ضدعفونی کننده می توانند در میکروسکوپ قطبش تصاویر تولید کنند.
شکل 2: نور ساطع شده توسط نور خورشید یا لامپ غیر قطبی است ، یعنی امواج الکترومغناطیسی از همه جهات نوسان می کند. اگر نور غیر قطبی از قطبش 1 عبور کند ، در این مثال ، نور قطبی عمودی ، نور را با قطبش قطعی تولید می کند. اگر این نور قطبی در قطبش 2 تابش شود و قطبش 2 با 90 درجه بچرخد ، هیچ نور از آن عبور نمی کند. بنابراین ، این دو قطبشگر در به اصطلاح "موقعیت تاریک" قرار دارند ، زیرا دیگر نمی توان نور را پس از عبور از قطبی دوم مشاهده کرد.
این مهم است که محور قطبی سازی مواد ضد آب که باید تشخیص داده شود ، در همان محور قطبش است که نور تولید شده توسط قطبش اول است. بنابراین ، بسیاری از میکروسکوپ های قطبی کننده مجهز به سیستم عامل های چرخان هستند تا اطمینان حاصل شود که هواپیمای قطبی شدن جسم به راحتی با صفحه قطبی سازی اولین فیلتر قطبی سازی تراز می شود. از لوازم جانبی مختلفی می توان برای کاربرد ویژه میکروسکوپ قطبی استفاده کرد.
از لنزهای Bertrand می توان برای مشاهده مخروطی الگوی کریستالی متمرکز شده توسط سوراخ پشت لنز هدف استفاده کرد. علاوه بر این ، صفحات عقب ماندگی یا جبران کننده ها را می توان برای تجزیه و تحلیل کمی از نمونه های ضد عفونی کننده استفاده کرد.
