Polarize edici mikroskop genellikle mineralleri kırma özelliklerine ve renklerine göre tanımlamak için malzeme bilimi ve jeoloji alanlarında kullanılır. Biyolojide, polarize edici mikroskop genellikle kristaller gibi çift kırıcı yapıları tanımlamak veya görüntülemek veya bitki hücresi duvarlarındaki görüntü selüloz ve nişasta parçacıklarını görüntülemek için kullanılır.
Çift kırılma, polarize mikroskopun anahtarıdır.
Çirkin nesneler, tek bir ışık demetini kırılma yoluyla iki farklı kirişe bölme özelliğine sahiptir. Çirkin malzemeler, kalsit veya bor nitrür kristalleri gibi yüksek oranda düzenlenmiş moleküler yapılara sahip malzemeleri içerir. Biyolojik örnekler (selüloz veya nişasta gibi) de çift kırıcıdır. İki kırılma ve doğrusal polarize ışık kombinasyonu, iki farklı ışık ışınının parazitini gerçekleştirebilen, böylece halo ve yapısal lüminesans gibi renk efektleri üretebilen mikroskop gözlemi için kullanılabilir.
- Polarizasyon mikroskopunun hizalama ve ışın yolu
Sıradan optik mikroskop, polarize ışık mikroskobu gözlemini gerçekleştirmek için en az iki ek bileşene ihtiyaç duyar. Çift kırılma tespit etmek için aydınlatma için doğrusal olarak polarize ışık kullanılmalıdır. Bu nedenle, mikroskobun ışın yoluna iki polarize filtre yerleştirilmelidir. Polarize ışık, numuneyi aydınlatmak için polarizör tarafından üretilir ve ikinci polarize filtre (analizör olarak adlandırılır), tespit edilen ışığı kırılan ışığı keser.
Polarizasyon filtreleri, "tamamen siyah pozisyon" olarak adlandırılan 90 açıda olmalıdır. Polarizasyon filtresi bu pozisyonda ayarlandığında, kameraya veya mercekten hiçbir ışık girmeyecek ve görüntü karanlık olacaktır. "Tüm siyah" olarak ayarlamak, polarize mikroskobu önemli bir adımdır, çünkü sadece numune nedeniyle polarizasyon düzlemi değişen ışığın görünür olmasını sağlayabilir.
Şekil 1: Polarizasyon Mikroskobu Prensibi: Polarize edilmemiş ışık polarizör 1 ile polarize edilir. Polarizör 1'den geçtikten sonra ışık kondansatör tarafından numuneye odaklanır. Numune çift kırıcı ise veya çift kırıcı bir yapıya sahipse, bazı ışınların polarizasyon düzlemi 90 (eskizdeki kırmızı çizgi ile gösterilir) tarafından çarpıtılacaktır. Numunenin görüntüsü objektif lens ile amplifiye edilir ve polarizatör 2'ye çarpar. Polarizör 2 polarizör 1 ("karanlık pozisyon" olarak adlandırılan) ile karşılaştırıldığında 90 derece bükülürse, sadece çiftefensiz numuneden geçtikten sonra değişen ışık, pantil veya kameraya ulaşabilir ve gözlemciye bakabilir. Bu nedenle, sadece polarize ışığın yapısını değiştirerek görülebilir.
- Polarizör ve Analizör
Işık ilk polarizasyon filtresinden geçtiğinde, doğrusal olarak polarize ışık üretilir. Doğrusal olarak polarize ışık, doğru polarizasyon düzleminde iki ateşli bir malzemeden geçerse, kırılacak ve iki ışına bölünecekse ve bazı ışınların polarizasyon düzlemi 90 ile döndürülürse (analizör) doğru hizalanırsa (yani, ilk polarizasyon filtresine 90 derece), ilk polarizasyon ile ilişkili olarak geçer. Bu nedenle, polarizasyon mikroskobunda sadece çift kırıcı malzemeler görüntüler üretebilir.
Şekil 2: Güneş ışığı veya ampul tarafından yayılan ışık polarize edilmez, yani elektromanyetik dalgalar her yöne salınır. Polarizör 1'den polarize edilmemiş ışık geçerse, bu örnekte dikey olarak polarize ışık ile belirli polarizasyon ile ışık üretecektir. Bu polarize ışık polarizör 2'de ışınlanırsa ve polarizör 2 90 derece dönerse, ışık geçmez. Bu nedenle, bu iki polarizör sözde "karanlık pozisyonda" dır, çünkü ışık artık ikinci polarizatörden geçtikten sonra görülemez.
Tespit edilecek çift kırıcı malzemenin polarizasyon ekseninin, birinci polarizör tarafından üretilen ışıkla aynı polarizasyon ekseninde olması önemlidir. Bu nedenle, birçok polarize mikroskop, nesnenin polarizasyon düzleminin ilk polarize filtrenin polarizasyon düzlemi ile kolayca hizalanmasını sağlamak için dönen platformlarla donatılmıştır. Polarizasyon mikroskobunun özel uygulaması için çeşitli aksesuarlar kullanılabilir.
Bertrand lens, objektif lensin arka deliği ile odaklanan kristal paternini konik olarak gözlemlemek için kullanılabilir. Ek olarak, geciktirme plakaları veya kompansatörler, çift kırıcı örneklerin kantitatif analizi için kullanılabilir.
