Grundlæggende principper for polariserende mikroskop
(I) Enbrydning og dobbeltbrydning
Når lys passerer gennem et stof, hvis de optiske egenskaber og lysvejen forbliver uændrede uanset indfaldsretningen, er stoffet optiskisotropisk, også kendt som en unirefringent krop. Eksempler omfatter almindelige gasser, væsker og ikke-krystallinske faste stoffer. Hvis lysbølgens hastighed, brydningsindeks, absorptionsevne, vibration og amplitude varierer med indfaldsretningen, når lyset bevæger sig gennem et andet stof, er stoffet optiskanisotropisk, også kaldet et dobbeltbrydende legeme, såsom krystaller og fibre.
(II) Polarisering af lys
I henhold til vibrationsegenskaber klassificeres lysbølger i naturligt lys og polariseret lys. Naturligt lys vibrerer i adskillige planer vinkelret på udbredelsesaksen, med samme amplitude og identisk frekvens i alle planer. Efter refleksion, brydning, dobbeltbrydning eller absorption kan naturligt lys omdannes til lysbølger, der kun vibrerer i ét enkelt plan; sådan et lys kaldespolariseret lys. Den enkleste form er lineært polariseret lys, som vibrerer langs en lige linje. Når lys kommer ind i et dobbeltbrydende medium, opdeles det i to lineært planpolariserede stråler A og B som vist. Deres vibrationsretninger er indbyrdes vinkelrette, og de adskiller sig i hastighed, brydningsindeks og bølgelængde.
(III) Generering og funktion af polariseret lys
De mest kritiske komponenter i et polariserende mikroskop er dets polariserende samling: polarisatoren og analysatoren. I tidlige designs var begge elementer Nicol-prismer lavet af naturligt calcit. Begrænset af størrelsen af naturlige krystaller var polarisering med stor blænde imidlertid vanskelig at opnå. Moderne polariserende mikroskoper bruger derfor syntetiske polaroidplader i stedet for Nicol-prismer. Disse polarisatorer er lavet af herapatit (kininsulfat) krystaller med en olivengrøn farve. Almindelig lys, der passerer gennem dem, bliver til lineært polariseret lys, der vibrerer i én retning.
Et polariserende mikroskop er udstyret med to polariserende filtre. Den, der er installeret mellem lyskilden og prøven, erpolarisator. Den anden, placeret mellem objektivlinsen og okularet, eranalysator. Den er udstyret med et betjeningshåndtag, der strækker sig uden for røret eller mellemtilbehør, sammen med en vinkelskala til rotation.
Når lys fra kilden passerer gennem begge polarisatorer:
Hvis vibrationsretningerne for polarisatoren og analysatoren er parallelle (parallel position), synsfeltet er lyst.
Hvis de er vinkelrette på hinanden (krydset position / krydsede polarer), synsfeltet er helt mørkt.
Hvis de er i en skrå vinkel, viser feltet mellemlysstyrke.
Det følger heraf, at lineært polariseret lys fra polarisatoren transmitteres fuldt ud, når dets vibrationsretning er parallel med analysatorens; delvis transmission sker i skrå vinkler; intet lys passerer, når de er vinkelrette. Følgelig udføres observationer med et polariserende mikroskop generelt under krydspolære forhold.
