คุณเคยยืนอยู่ข้างหน้าห้องแสดงสินค้าพิพิธภัณฑ์ แล้วหลงใหลกับคริสตัลแร่ธาตุ ที่ส่องแสงสว่างอย่างไม่ธรรมดาไหม?หรือประทับใจกับภาพบันทึกที่แสดงวัสดุที่เปลี่ยนเป็นสีคาเลิโดสโกปิก ในมุมเฉพาะ? ปรากฏการณ์ทางสายตาที่น่าหลงใหลเหล่านี้ ไม่ได้เป็นเหตุการณ์สุ่มมิกรอสโกป polarising.
ทํางานเหมือน "นักมายากลแสง"" ไมโครสโกปขั้วโลก ใช้คุณสมบัติการขั้วโลกของแสง เพื่อทําให้โครงสร้างจุลินทรีย์ ไม่เห็นด้วยตาเปล่ามันเป็นเครื่องมือที่จําเป็นสําหรับนักธรณีวิทยาที่สํารวจการสร้างแร่ธาตุ นักชีววิทยาที่ศึกษาสถาปัตยกรรมเซลล์ และนักวิทยาศาสตร์วัสดุที่พัฒนาสารประกอบใหม่ขอ เรา พิจารณา หลักการ ของ เทคโนโลยี ที่ น่า ตื่นเต้น นี้, การใช้งานและศักยภาพการเปลี่ยนแปลง
มิกรอสโคปออปติกส์มาตรฐานใช้แสงที่มองเห็นได้เพื่อส่องแสงตัวอย่าง โดยใช้ระบบเลนส์เพื่อขยายภาพเพื่อสังเกตสิ่งจุลินทรีย์ขณะที่มีประสิทธิภาพในการตรวจสอบลักษณะพื้นผิว เช่น โมฟโลยีเซลล์หรือโครงสร้างแบคทีเรียอุปกรณ์เหล่านี้ไม่สามารถเปิดเผยสถาปัตยกรรมภายในหรือคุณสมบัติทางออนไลน์
ไม่เหมือนแบบทั่วไป มิกรอสโกปแบบขั้วขั้วใช้แสงขั้วขั้วขั้วเพื่อวิจัยลักษณะทางอวกรรมของวัสดุเทคโนโลยีนี้พึ่งพาการคลื่นไฟฟ้าแม่เหล็กของแสง โดยที่แสงธรรมดามีการสั่นสะเทือนสนามไฟฟ้าสุ่ม, ในขณะที่แสงขั้วขั้วขัดขวางการสั่นสะเทือนในระนาบเฉพาะ
อุปกรณ์นี้สามารถทําสิ่งนี้ได้ ผ่านส่วนประกอบสําคัญสองส่วน:Polarizer (ที่กรองแสงไปในระดับการสั่นสะเทือนเดียว) และตัววิเคราะห์ (ที่ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงการส่ายสะเทือนหลังจากการปฏิสัมพันธ์ของแสง-ตัวอย่าง).
| ลักษณะ | มิกรอสโกปแบบปกติ | มิกรอสโกปการขั้วโลก |
|---|---|---|
| แหล่งแสง | แสงที่ไม่ขั้วขั้ว (ธรรมชาติ) | แสงขั้ว |
| การสังเกตหลัก | ลักษณะ, สี, ขนาด | โครงสร้างภายใน, คุณสมบัติทางแสง, anisotropy |
| ส่วนประกอบสําคัญ | วัตถุประสงค์, ตา, เครื่องส่องแสง | วัตถุประสงค์, ตา, polarizer, analyzer |
ตั้งอยู่ระหว่างแหล่งแสงและตัวอย่าง โปแลริเซอร์ทํางานเป็นกรองแสงที่ส่งแสงที่สั่นสะเทือนในทิศทางเฉพาะเจาะจงเท่านั้นประเภททั่วไปประกอบด้วย Dichroic crystal polarizers (ใช้แร่ธาตุเช่น tourmaline), เครื่องขัดขวางฟิล์ม (ฟิล์มบางหลายชั้น) และ เครื่องขัดขวางเครือไฟฟ้า (สายโลหะคู่เคียง)
อุปกรณ์ขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วเมื่อตัวอย่าง anisotropic เปลี่ยนภาวะการขั้วของแสง (ผ่านการหมุนหรือการละลาย), เครื่องวิเคราะห์จะตรวจพบการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ ทําให้การวิเคราะห์โครงสร้างสามารถ
พลังจริงของกล้องจุลทรรศน์ปรากฏขึ้นเมื่อตรวจสอบสาร anisotropic วัสดุที่แสดงลักษณะที่ขึ้นอยู่กับทิศทางคริสตัล anisotropic แสดงพฤติกรรมทางแสงที่โดดเด่น:
เมื่อแสงที่ขั้วขั้วเข้าสู่วัสดุ anisotropic มันแยกออกเป็น 2 แสงที่เดินทางด้วยความเร็วที่แตกต่างกันนี้เกิดขึ้นเพราะวัสดุดังกล่าวมีอัตราการหดหลายที่ตรงกับแกนกระจกต่าง ๆ.
เมื่อคลื่นแสงที่แยกแยกกันเหล่านี้รวมกันใหม่ที่ตัววิเคราะห์ ความแตกต่างในระยะของพวกมัน สร้างรูปแบบการขัดขวาง การปฏิสัมพันธ์เหล่านี้ผลิตสีที่สดใสที่แสดงให้เห็น
สําคัญสําหรับการวิเคราะห์หิน ไมโครสโคปขั้วโลก ช่วยให้นักธรณีวิทยากําหนดประกอบแร่ธาตุผ่านตัวเลขการขัดแย้งที่ลักษณะและรูปแบบการสูญพันธุ์
นักวิจัยใช้เทคโนโลยีนี้เพื่อศึกษาโครงสร้างชีววิทยาที่แตกต่างกันสองครั้ง ใยคอลลาเจน เนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ กระจกกระจก กระจกกระจก
จากการวิเคราะห์จอกระจกเหลวไปจนถึงการศึกษาความสว่างของพอลิมเมอร์ อุปกรณ์เหล่านี้ทําให้สามารถระบุลักษณะของคุณสมบัติทางแสงและโครงสร้างของวัสดุสังเคราะห์ได้อย่างแม่นยํา
ขั้นตอนการทํางานแบบมาตรฐานประกอบด้วย:
ขณะที่เครื่องมือเหล่านี้มีพลังงานมาก แต่มีข้อจํากัด พวกเขาไม่สามารถวิเคราะห์วัสดุไอโซโทรปิกได้อย่างมีประสิทธิภาพ ต้องการการเตรียมผงบาง และต้องการการตีความจากผู้เชี่ยวชาญความก้าวหน้าที่กําลังเกิดขึ้น มีเป้าหมายที่จะเพิ่มความละเอียดผ่านเทคนิคความละเอียดสูงกว่า, เร่งความเร็วการถ่ายภาพและขยายการใช้งานในนาโนเทคโนโลยีและวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม
การผสมผสานทางฟิสิกส์และออปติกส์ที่น่าทึ่งนี้ ยังคงให้แสงสว่างถึงมิติที่ไม่เคยเห็นมาก่อน ของโลกของเรา ซึ่งพิสูจน์ว่า บางครั้ง การมองเห็นจริงๆ ต้องมองผ่านแสงที่แตกต่างกัน
