El microscopio polarizador generalmente se usa en los campos de la ciencia y la geología de los materiales para identificar minerales de acuerdo con sus características y colores refractivos. En biología, el microscopio polarizador generalmente se usa para identificar o imágenes de estructuras birrefringentes como cristales, o para imágenes de celulosa y partículas de almidón en las paredes celulares vegetales.
La birrefringencia es la clave del microscopio polarizador.
Los objetos birrefringentes tienen la propiedad de dividir un solo haz de luz en dos vigas diferentes por refracción. Los materiales birrefringentes incluyen materiales con estructuras moleculares altamente ordenadas, como cristales de calcita o nitruro de boro. Las muestras biológicas (como la celulosa o el almidón) también son birrefringentes. La combinación de birrefringencia y luz polarizada linealmente se puede usar para la observación del microscopio, lo que puede realizar la interferencia de dos haces diferentes de luz, produciendo así efectos de color, como halo y luminiscencia estructural.
- Ruta de alineación y haz del microscopio polarizador
El microscopio óptico ordinario necesita al menos dos componentes adicionales para realizar una observación de microscopio de luz polarizada. Para detectar la birrefringencia, la luz polarizada linealmente debe usarse para la iluminación. Por lo tanto, se deben insertar dos filtros polarizantes en la ruta del haz del microscopio. La luz polarizada es generada por el polarizador para iluminar la muestra, y el segundo filtro polarizador (llamado analizador) limita la luz detectada a la luz refractada.
Los filtros de polarización deben estar en un ángulo de 90 entre sí para lograr la llamada "posición completamente negra". Cuando el filtro de polarización se establece en esta posición, ninguna luz ingresará a la cámara o al ocular, y la imagen estará oscura. Configurarlo en "All Black" es un paso importante de microscopio polarizador, ya que puede garantizar que solo la luz cuyo plano de polarización cambie debido a la muestra es visible.
Figura 1: Principio del microscopio de polarización: la luz no polarizada es polarizada por el polarizador 1. Después de pasar por el polarizador 1, el condensador se enfoca en la muestra en la muestra. Si la muestra es birrefringente o tiene una estructura birrefringente, el plano de polarización de algunos rayos estará distorsionado por 90 (indicado por la línea roja en el boceto). La imagen de la muestra se amplifica por la lente objetivo y golpea el polarizador 2. Si el polarizador 2 se retuerce en 90 grados en comparación con el polarizador 1 (llamado "posición oscura"), solo la luz cuya polarización cambia después de pasar a través de la muestra birrefringente puede alcanzar el ojo o la cámara y ser vista por el observador. Por lo tanto, solo cambiando la estructura de la luz polarizada puede ser visible.
- Polarizador y analizador
Cuando la luz pasa a través del primer filtro polarizador, se genera luz polarizada linealmente. Si la luz polarizada linealmente pasa a través de un material birrefringente en el plano de polarización correcto, se refractará y se dividirá en dos vigas, y el plano de polarización de algunas de las vigas se girará por 90. Si el segundo polarizador (analizador) se alinea correctamente (es decir, 90 degrees relativos al primer filtro de politización), el pole de la luz de la Segunda). Por lo tanto, solo los materiales birrefringentes pueden producir imágenes en el microscopio de polarización.
Figura 2: La luz emitida por la luz solar o la bombilla no está polarizada, es decir, las ondas electromagnéticas oscilarán en todas las direcciones. Si la luz no polarizada pasa a través de Polarizer 1, producirá luz con polarización definida, en este ejemplo, luz polarizada verticalmente. Si esta luz polarizada se irradia en el polarizador 2, y el polarizador 2 gira en 90 grados, no pasa luz. Por lo tanto, estos dos polarizadores están en la llamada "posición oscura", porque la luz ya no se puede ver después de pasar por el segundo polarizador.
Es importante que el eje de polarización del material birrefringente a detectar esté en el mismo eje de polarización que la luz generada por el primer polarizador. Por lo tanto, muchos microscopios polarizadores están equipados con plataformas giratorias para garantizar que el plano de polarización del objeto esté fácilmente alineado con el plano de polarización del primer filtro de polarización. Se pueden utilizar varios accesorios para la aplicación especial del microscopio polarizador.
La lente de Bertrand se puede usar para observar cávicamente el patrón de cristal enfocado por el orificio posterior de la lente objetivo. Además, las placas o compensadores de retraso pueden usarse para el análisis cuantitativo de muestras birrefringentes.
