Mikroskop polaryzacyjny (Pl)
|
Mikroskop polaryzacyjny skonstruowany został przez
W.H.F. Talbota około 1834 roku, jednak do badań skał zastosował go
dopiero wspomniany H.C. Sorby około roku 1849. Jednym z najbardziej
istotnych elementów mikroskopu polaryzacyjnego jest sam polaryzator,
służący wiadomo do czego. Około 1828 roku niejaki W. Nicol zbudował
polaryzator stosując do tego szpat islandzki, czyli odmianę kalcytu
charakteryzującego się świetną przezroczystością. Po odpowiednim
oszlifowaniu romboedru uzyskując nowe odpowiednie kąty między ścianami,
a następnie po przecięciu kryształu i sklejeniu go przy pomocy balsamu
kanadyjskiego, doprowadził W. Nicol do sytuacji gdy przechodzący promień
świetlny (mający dwie składowe - promień zwyczajny i promień
nadzwyczajny) uzyskuje polaryzacje wskutek absorpcji promienia
zwyczajnego na ściankach polaryzatora. Od nazwiska twórcy pochodzi nazwa
polaryzator Nicola czy też
nicol. |
http://ifnt.fizyka.amu.edu.pl
|
Na podobnej zasadzie działają
też polaryzatory innych wynalazców np. A. Prażmowskiego. W czasach późniejszych
czyli w wieku XX polaryzatory zostały zastąpione błonami polaryzacyjnymi czyli
polaroidami. Mają one postać cienkich płytek lub też
folii wykonanych z przeźroczystego tworzywa sztucznego zawierające wydłużone,
ułożone równolegle obok siebie i jednakowo zorientowane kryształki wykazujące
silny dichroizm.
Dzięki mikroskopowi polaryzacyjnemu możliwe stało się szczegółowe określanie z
jakimi minerałami w danej skale mamy doczynienia, jaki jest ich stosunek
względem siebie i co najistotniejsze w tej zminiaturyzowanej skali możemy
zorientować się co do procesów jakie zachodziły przy powstaniu czy tez
przeobrażeniach skały, staje się więc możliwe prześledzenie historii kawałka
niepozornego kamyczka...
Zasada działania mikroskopu polaryzacyjnego :
transmisja światła przez substancją badaną (Sub) umieszczoną między
skrzyżowanymi polaryzatorem (Pol) i analizatorem (Ana)
Zasada działania mikroskopu
polaryzacyjnego oparta jest na dwóch polaryzatorach liniowych skrzyżowanych
względem siebie pod kątem 90o (rysunek powyżej). Światło
niespolaryzowane dochodzi do polaryzatora (Pol). Zadaniem
polaryzatora liniowego jest przepuszczenie fali świetlnych, w których wektor
elektryczny drga równolegle do osi transmisji polaryzatora. Natomiast drgania w
kierunku prostopadłym do tej osi zostają zaabsorbowane w materiale polaryzatora.
Zatem jeżeli między dwoma skrzyżowanymi pod kątem 90o polaryzatorami
nie ma substancji aktywnej optycznie fala świetlna nie przejdzie przez ten układ.
Jeżeli między polaryzatorem (Pol) a analizatorem (Ana) umieszczona
zostanie substancja o niezerowej anizotropii optycznej, np. ciekłokrystaliczna (Sub)
to nastąpi transmisja światła zgodnie z wyrażeniem:
I=I0sin2(2φ)sin2(δ/2)
gdzie φ jest kątem pomiędzy osią optyczną badanej
substancji aktywnej optycznie a płaszczyzną polaryzacji polaryzatora,
δ=(2πdΔn)/λ a Δn=ne-no, jest różnicą współczynników
załamania promienia nadzwyczajnego i zwyczajnego, d to grubość warstwy
ciekłokrystalicznej, - długość fali światła przechodzącego.
Back