Hãy tưởng tượng ngắm nhìn qua kính hiển vi để khám phá ra không phải hình ảnh tĩnh, nhưng một thế giới năng động, nhịp nhàng, nơi các mẫu quay để tiết lộ màu sắc rực rỡ.Đây không phải là phép thuật, đây là lĩnh vực hấp dẫn của kính hiển vi ánh sáng phân cực.Ngoài sự rực rỡ trực quan của nó, kỹ thuật mạnh mẽ này cung cấp cho các nhà nghiên cứu các công cụ vô giá để nghiên cứu các vật liệu phân hạch hai và phân tích thông tin tinh thể.
Các kính hiển vi ánh sáng phân cực, như tên gọi cho thấy, sử dụng ánh sáng phân cực để kiểm tra các mẫu vật.Bộ phân tích và phân tích cực đoan. Máy phân cực chuyển đổi ánh sáng thông thường thành ánh sáng phân cực, chỉ cho phép sóng ánh sáng rung động theo một định hướng cụ thể đi qua. Máy phân tích, được đặt trên ống kính đối tượng,có hướng phân cực của nó vuông ngang với các phân cực, tạo ra những gì được gọi là "crossed polarization".
Khi ánh sáng đi qua một mẫu đồng cực (như thủy tinh hoặc chất lỏng), nó đi thẳng qua.vật liệu anisotropic (như tinh thể), sợi, hoặc một số mô sinh học) cư xử khác nhau. Những chất kép phân tách ánh sáng phân cực đến thành hai thành phần thẳng đứng di chuyển với tốc độ khác nhau,tạo ra sự khác biệt đường quang (OPD).
Khi các thành phần này đạt đến máy phân tích, chỉ có các phần rung động trong sự sắp xếp có thể đi qua, dẫn đến nhiễu.Sự can thiệp xây dựng (khi OPD bằng số nhân toàn bộ bước sóng) tạo ra màu sắc rực rỡ, trong khi sự can thiệp phá hoại (nhiều lần nửa bước sóng) tạo ra các vùng tối. Hiện tượng này tạo ra "màu can thiệp" sôi động đặc trưng của kính hiển vi phân cực.
Hiểu được kính hiển vi phân cực đòi hỏi sự quen thuộc với các thành phần chính của nó:
Bifringence tạo thành nền tảng của các quan sát kính hiển vi phân cực Khi ánh sáng xâm nhập vào các vật liệu bifringence,nó chia thành các thành phần thẳng đứng đi với tốc độ khác nhau: trục chậm hơn (tỉ lệ khúc xạ cao hơn) và trục nhanh hơn (tỉ lệ khúc xạ thấp hơn). Độ lớn của sự bẻ gãy hai lần (Δn) bằng sự khác biệt chỉ số khúc xạ của chúng:
Δn = ne - không có gì.
Sự khác biệt đường quang (OPD) phụ thuộc vào cả hai độ phân rã hai và độ dày mẫu (t):
OPD = Δn × t
Màu nhiễu kết quả tương quan với OPD thông qua biểu đồ màu nhiễu Michel-Lévy, cho phép ước tính tính chất vật liệu.
Viên kính hiển vi phân cực phục vụ nhiều lĩnh vực khác nhau:
Viêm vi mô phân cực tối ưu đòi hỏi một phương pháp cẩn thận:
Chuẩn bị mẫu:Các phần mỏng, đồng đều ngăn chặn sự can thiệp OPD quá mức. Các mẫu khoáng chất cần làm mỏng chính xác, trong khi các mẫu sinh học thường cần cố định và nhuộm màu.
Định hướng quang học:Cài đặt ánh sáng đúng liên quan đến việc điều chỉnh các nguồn ánh sáng, khẩu độ của máy ngưng tụ, và đảm bảo sự đồng chiều hoàn hảo giữa phân tích phân cực và phân tích.
Chuyển đổi mẫu:Quan sát các góc tuyệt chủng (khi các mẫu liên kết với các chất phân cực và xuất hiện tối) cho thấy định hướng tinh thể học.
Sử dụng chất bù:Các yếu tố hiệu chuẩn này giúp định lượng OPD bằng cách so sánh màu nhiễu mẫu với các tiêu chuẩn đã biết.
Tài liệu hình ảnh:Việc ghi lại nên bao gồm phóng to, cài đặt phân cực, chi tiết bù đắp và hiệu chuẩn phơi sáng thích hợp.
Mặc dù hiệu quả, kính hiển vi phân cực có những hạn chế, nhưng nó chỉ hoạt động với các vật liệu hai phân rã, và chất lượng hình ảnh phụ thuộc vào việc chuẩn bị mẫu và sắp xếp quang học.Những phát triển mới nhằm mục đích vượt qua những hạn chế này thông qua:
Khi các đổi mới công nghệ tiếp tục, kính hiển vi ánh sáng phân cực chắc chắn sẽ mở rộng vai trò của nó như một công cụ khoa học không thể thiếu trên nhiều ngành.
