Základní principy polarizačního mikroskopu
(I) Jednolom a dvojlom
Když světlo prochází látkou, pokud optické vlastnosti a světelná dráha zůstávají nezměněny bez ohledu na směr dopadu, látka je optickyizotropní, také známý jako jednolomné těleso. Příklady zahrnují běžné plyny, kapaliny a nekrystalické pevné látky. Jestliže se při průchodu světla jinou látkou mění rychlost, index lomu, absorptivita, vibrace a amplituda světelné vlny se směrem dopadu, látka je optickyanizotropní, nazývané také dvojlomné těleso, jako jsou krystaly a vlákna.
(II) Polarizace světla
Podle vibračních charakteristik se světelné vlny dělí na přirozené světlo a polarizované světlo. Přirozené světlo vibruje v mnoha rovinách kolmých k ose šíření se stejnou amplitudou a stejnou frekvencí ve všech rovinách. Po odrazu, lomu, dvojlomu nebo absorpci může být přirozené světlo přeměněno na světelné vlny vibrující pouze v jedné jediné rovině; takové světlo se nazývápolarizované světlo. Nejjednodušší formou je lineárně polarizované světlo, které vibruje podél přímky. Když světlo vstoupí do dvojlomného prostředí, rozdělí se na dva lineárně rovinně polarizované paprsky A a B, jak je znázorněno na obrázku. Jejich směry kmitání jsou vzájemně kolmé a liší se rychlostí, indexem lomu a vlnovou délkou.
(III) Generování a funkce polarizovaného světla
Nejdůležitější součásti polarizačního mikroskopu jsou jeho polarizační sestava: polarizátor a analyzátor. V raných návrzích byly oba prvky Nicol hranoly vyrobené z přírodního kalcitu. Nicméně, omezeno velikostí přírodních krystalů, bylo obtížné dosáhnout polarizace s velkou aperturou. Moderní polarizační mikroskopy proto místo Nicolových hranolů používají syntetické polaroidové listy. Tyto polarizátory jsou vyrobeny z krystalů herapatitu (chinin sulfátu) s olivově zelenou barvou. Obyčejné světlo, které jimi prochází, se stává lineárně polarizovaným světlem vibrujícím v jednom směru.
Polarizační mikroskop je vybaven dvěma polarizačními filtry. Ten instalovaný mezi světelným zdrojem a vzorkem jepolarizátor. Druhý, umístěný mezi čočkou objektivu a okulárem, jeanalyzátor. Je vybaven ovládací rukojetí vyčnívající mimo trubku nebo pomocné příslušenství spolu s úhlovou stupnicí pro otáčení.
Když světlo ze zdroje prochází oběma polarizátory:
Pokud jsou směry vibrací polarizátoru a analyzátoru rovnoběžné (rovnoběžná poloha), zorné pole je světlé.
Pokud jsou na sebe kolmé (zkřížená poloha / zkřížené poláry), zorné pole je zcela tmavé.
Pokud jsou v šikmém úhlu, pole ukazuje střední jas.
Z toho vyplývá, že lineárně polarizované světlo z polarizátoru plně propouští, když je jeho směr vibrací rovnoběžný se směrem analyzátoru; částečný přenos nastává při šikmých úhlech; když jsou kolmé, neprochází žádné světlo. V souladu s tím jsou pozorování polarizačním mikroskopem obecně prováděna za podmínek zkřížené polární.
