Princípio básico de funcionamento do microscópio polarizador
1, Monorrefrativo e birrefringência:
Quando a luz passa através de uma substância, se as propriedades e o caminho da luz não mudam devido à direção da iluminação, esta substância tem "isotropia" em óptica, também conhecida como refrator único, como gases comuns, líquidos e sólidos amorfos ; Se a velocidade, índice de refração, absorção e polarização, amplitude, etc. da luz que passa por outro material variam dependendo da direção da iluminação, este material possui "anisotropia" em óptica, também conhecido como material birrefringente, como cristais, fibras , etc.
2, fenômeno de polarização da luz:
As ondas de luz podem ser divididas em luz natural e luz polarizada com base nas suas características de vibração. As características de vibração da luz natural são que existem muitas superfícies de vibração no eixo vertical de propagação das ondas de luz e a distribuição de amplitude da vibração em cada plano é a mesma; A luz natural, por meio de reflexão, refração, birrefringência e absorção, pode produzir ondas de luz que vibram apenas em uma direção, chamadas de “luz polarizada” ou “luz polarizada”.
3, A geração e efeito da polarização:
Os componentes importantes de um microscópio polarizador são o dispositivo polarizador - o polarizador e o detector. No passado, ambos eram compostos por prismas Nicola, feitos de calcita natural. No entanto, devido à limitação do grande volume de cristal, foi difícil conseguir grandes áreas de polarização. Os microscópios de polarização usavam polarizadores artificiais em vez de espelhos Nicol. Os polarizadores artificiais são feitos de cristais de sulfato de quinolina, também conhecido como grafite, e possuem cor verde oliva. Quando a luz comum passa por ele, pode obter luz polarizada linearmente que vibra apenas em linha reta. Um microscópio polarizador possui dois espelhos polarizadores, um dos quais está localizado entre a fonte de luz e o objeto que está sendo testado e é chamado de espelho polarizador; Outro dispositivo localizado entre a lente objetiva e a ocular é chamado de "espelho polarizador", que possui uma alça que se estende para fora do cilindro da lente ou acessório intermediário para fácil operação e possui uma escala de ângulo de rotação. Quando a luz emitida pela fonte de luz passa por dois polarizadores, se as direções de vibração do polarizador e do polarizador forem paralelas entre si, ou seja, na "posição do polarizador paralelo", o campo de visão é mais brilhante. Pelo contrário, se os dois estiverem perpendiculares entre si, ou seja, numa posição de calibração ortogonal, o campo de visão fica completamente escuro. Se os dois estiverem inclinados, o campo de visão indica um grau moderado de brilho. A partir disso, pode-se ver que a luz polarizada linearmente formada pelo espelho polarizador pode passar completamente se sua direção de vibração for paralela à direção de vibração do espelho polarizador; Se estiver distorcido, apenas uma parte passará; Se for vertical, não poderá passar. Portanto, ao usar um microscópio polarizador para inspeção, o princípio é garantir que o espelho polarizador e o espelho de inspeção estejam em uma posição de inspeção ortogonal.
4, Corpo birrefringente sob posição de polarização ortogonal:
No caso da ortogonalidade, o campo de visão é escuro. Se o objeto sendo testado exibir um refrator isotrópico único em óptica, não importa como o estágio seja girado, o campo de visão permanecerá escuro. Isto ocorre porque a direção de vibração da luz polarizada linearmente formada pelo espelho polarizador permanece inalterada e perpendicular à direção de vibração do espelho polarizador. Se o objeto testado tiver características de birrefringência ou contiver substâncias com características de birrefringência, o campo de visão na área com características de birrefringência ficará mais claro. Isso ocorre porque a luz polarizada linearmente emitida pelo espelho polarizador entra no corpo birrefringente e produz dois tipos de luz polarizada linearmente com diferentes direções de vibração. Quando esses dois tipos de luz passam pelo espelho polarizador, porque o outro feixe de luz não é ortogonal à direção de polarização do espelho polarizador, o olho humano pode ver imagens brilhantes através do espelho polarizador. Quando a luz passa através de um material birrefringente, as direções de vibração dos dois tipos de luz polarizada formadas variam dependendo do tipo de objeto.
Quando o corpo birrefringente gira a platina de maneira ortogonal, a imagem do corpo birrefringente sofre quatro mudanças de brilho durante a rotação de 360 graus e escurece a cada 90 graus. A posição de escurecimento é a posição onde as duas direções de vibração do corpo birrefringente são consistentes com as direções de vibração dos dois polarizadores, conhecida como “posição de extinção”. Quando o objeto testado gira 45 graus a partir da posição de extinção, ele se torna o mais brilhante, o que é chamado de "posição diagonal". Isso ocorre porque quando a luz polarizada atinge o objeto com um desvio de 45 graus, parte da luz pode ser decomposta e passar pelo polarizador, tornando-o brilhante. Com base nos princípios básicos acima, a microscopia de polarização pode ser usada para determinar refratores únicos isotrópicos, birrefringentes anisotrópicos e substâncias.
5, cor de interferência:
No caso da detecção de deslocamento ortogonal, usando luz mista de diferentes comprimentos de onda como fonte de luz para observar o corpo birrefringente, ao girar a platina, não apenas a posição diagonal mais brilhante aparece no campo de visão, mas também a cor pode ser vista. A razão para o aparecimento de cores é causada principalmente por cores de interferência e, claro, o objeto testado pode não ser incolor e transparente. As características de distribuição das cores de interferência são determinadas pelo tipo e espessura do material birrefringente, o que se deve à dependência do atraso correspondente no comprimento de onda da luz colorida diferente. Se o atraso em uma região do objeto sendo testado for diferente daquele em outra região, a cor da luz que passa pelo espelho polarizador também será diferente.
