فيما يلي أساسيات ما تريده من مجهر مستقطب
المجهر المستقطب هو نوع من المجهر يستخدم لدراسة ما يسمى المواد الشفافة وغير الشفافة متباينة الخواص ، وله تطبيقات مهمة في الجيولوجيا والتخصصات العلمية والهندسية الأخرى. يمكن تمييز جميع المواد ذات الانكسار بوضوح تحت مجهر الاستقطاب. بالطبع ، يمكن أيضًا ملاحظة هذه المواد عن طريق التلوين ، لكن لا يمكن استخدام بعضها ، ويجب استخدام مجهر استقطابي. يعد مجهر الاستقطاب العاكس أداة أساسية للبحث والتعرف على المواد ثنائية الانكسار باستخدام خصائص الاستقطاب للضوء.
المبدأ الأساسي لمجهر الاستقطاب:
1. الانكسار الفردي والانكسار المزدوج: عندما يمر الضوء عبر مادة معينة ، إذا لم تتغير طبيعة الضوء ومسار الضوء بسبب اتجاه الإشعاع ، فإن هذه المادة تكون بصريًا "متناحرة" ، تُعرف أيضًا بالانكسار الأحادي ، مثل العادي الغازات والسوائل والمواد الصلبة غير البلورية ؛ إذا كان الضوء يمر عبر مادة أخرى ، فإن سرعة الضوء ، ومعامل انكساره ، وامتصاصه ، واستقطابه ، وسعة الضوء تختلف بسبب اتجاه الإشعاع ، وهذه المادة لها بصريًا "تباين الخواص" ، والمعروفة أيضًا باسم الأجسام ثنائية الانكسار ، مثل البلورات ، ألياف ، إلخ.
2. ظاهرة استقطاب الضوء: يمكن تقسيم موجات الضوء إلى ضوء طبيعي وضوء مستقطب حسب خصائص الاهتزاز. خاصية الاهتزاز للضوء الطبيعي هي أن هناك العديد من مستويات الاهتزاز على محور نقل الموجة الضوئية العمودي ، وتوزيع سعة الاهتزاز على كل مستوى هو نفسه ؛ يمكن للضوء الطبيعي الحصول على موجات ضوئية تهتز في اتجاه واحد فقط بعد الانعكاس والانكسار والانكسار والامتصاص وما إلى ذلك. هذا النوع من الموجات الضوئية يسمى "الضوء المستقطب" أو "الضوء المستقطب".
3. توليد ووظيفة الضوء المستقطب: أهم مكونات المجهر المستقطب هي أجهزة الاستقطاب - المستقطبات والمحللات. في الماضي ، كان كلاهما يتألف من منشورات نيكولا ، وهي مصنوعة من الكالسيت الطبيعي ، ولكن بسبب محدودية الحجم البلوري الكبير ، من الصعب الحصول على استقطاب واسع النطاق ، وتستخدم المجاهر المستقطبة مستقطبات صناعية لتحل محل مرآة نيكولاس. المستقطبات الاصطناعية مصنوعة من كبريتات الكينولين ، والمعروفة أيضًا باسم بلورات Herapathite ، وهي عبارة عن زيتون أخضر اللون. عندما يمر الضوء العادي من خلاله ، يمكن الحصول على ضوء مستقطب خطيًا يهتز فقط في خط مستقيم. تحتوي المجاهر المستقطبة على مستقطبين ، أحدهما يسمى "المستقطب" بين مصدر الضوء والشيء المراد فحصه ؛ من السهل تشغيل الجزء الخارجي من الملحق ، ويوجد مقياس لزاوية الدوران عليه. عندما يمر الضوء المنبعث من مصدر الضوء من خلال مستقطبين ، إذا كانت اتجاهات اهتزاز المستقطب والمحلل متوازيتين ، أي في حالة "موضع المحلل المتوازي" ، سيكون مجال الرؤية هو الأكثر سطوعًا . على العكس من ذلك ، إذا كان الاثنان متعامدين مع بعضهما البعض ، أي في "وضع التصحيح المتعامد" ، يكون مجال الرؤية مظلمًا تمامًا ، وإذا كان الاثنان مائلين ، فإن مجال الرؤية يظهر درجة معتدلة من السطوع. يمكن أن نرى من هذا أن الضوء المستقطب خطيًا الذي يتكون من المستقطب ، إذا كان اتجاه اهتزازه موازٍ لاتجاه اهتزاز المحلل ، يمكن أن يمر بالكامل ؛ إذا كان منحرفًا ، فيمكنه فقط المرور عبر جزء ؛ إذا كان رأسيًا ، فلا يمكنه المرور على الإطلاق. لذلك ، عند استخدام مجهر مستقطب ، من حيث المبدأ ، يجب أن يكون المستقطب والمحلل في حالة المحلل المتعامد.
4. جسم مزدوج الانعكاس تحت وضع التحليل المتعامد: في حالة التعامد ، يكون مجال الرؤية معتمًا. إذا كان الكائن قيد الفحص متناحي الخواص بصريًا (منكسر فردي) ، بغض النظر عن كيفية تدوير المرحلة ، فإن مجال الرؤية لا يزال مظلمًا ، وذلك لأن اتجاه اهتزاز الضوء المستقطب خطيًا الذي يتكون من المستقطب لا يتغير ، وهو لا يزال عموديًا على اتجاه اهتزاز المحلل. إذا كان الكائن المراد فحصه يحتوي على خصائص الانكسار أو يحتوي على مواد ذات خصائص الانكسار ، فسيصبح مجال رؤية المكان بخصائص الانكسار أكثر إشراقًا. وذلك لأن الضوء المستقطب خطيًا المنبعث من المستقطب يدخل جسم الانكسار وينتج اتجاه اهتزاز. ضوءان مختلفان مستقطبان خطيًا ، عندما يمر نوعان من الضوء عبر المحلل ، نظرًا لأن الحزمة الأخرى من الضوء ليست متعامدة مع اتجاه الاستقطاب للمحلل ، يمكن أن تمر عبر المحلل ، ويمكن للعين البشرية أن ترى فيلًا ساطعًا. عندما يمر الضوء عبر جسم مزدوج الانكسار ، تختلف اتجاهات اهتزاز المصباحين المستقطبين اعتمادًا على نوع الجسم.
عندما يكون الجسم ثنائي الانحناء متعامدًا ، عندما يتم تدوير المرحلة ، فإن صورة الجسم ثنائي الانكسار لها أربعة تغيرات فاتحة ومظلمة في دوران 360 درجة ، وتظلم مرة واحدة كل 90 درجة. الموضع المظلمة هو الموضع الذي يتزامن فيه اتجاهي الاهتزاز لجسم الانكسار مع اتجاهات اهتزاز المستقطبين ، وهو ما يسمى "وضع الانقراض". عند دوران 45 درجة من موضع الانقراض ، يصبح الكائن قيد الفحص هو الأكثر سطوعًا ، وهو "الموضع القطري" ، وذلك لأنه عندما يصل الضوء المستقطب إلى الكائن عندما ينحرف عن 45 درجة ، يمكن أن يمر جزء من الضوء المتحلل عبر المحلل ، لذلك فهو مشرق. بناءً على المبادئ الأساسية المذكورة أعلاه ، من الممكن الحكم على الخواص (المنكسر الفردي) والمواد متباينة الخواص (ثنائية الانكسار) عن طريق الاستقطاب المجهري.
5. لون التداخل: في حالة التحليل المتعامد ، استخدم ضوءًا مختلطًا بأطوال موجية مختلفة كمصدر للضوء لمراقبة الجسم الانكساري. عندما يتم تدوير الجزء الرئيسي ، لا يظهر فقط الموضع القطري الأكثر سطوعًا في مجال الرؤية ، ولكن أيضًا سوف يرى اللون. يرجع سبب ظهور اللون بشكل أساسي إلى لون التداخل (بالطبع ، من الممكن أيضًا أن يكون الكائن المراد فحصه ليس عديم اللون وشفافًا). يتم تحديد خصائص توزيع لون التداخل حسب نوع الجسم الانكساري وسمكه ، والذي يرجع إلى اعتماد التأخير المقابل على الطول الموجي للضوء ذي الألوان المختلفة. إذا كان تأخير منطقة معينة من الكائن قيد الفحص مختلفًا عن منطقة أخرى ، فإن لون الضوء الذي يمر عبر المحلل يختلف أيضًا.
