بعض مقدمة عن مجهر الاستقطاب
المجهر المستقطب هو مجهر يدخل مستقطب ومحلل في النظام البصري لمجهر ضوئي للتحقق من تباين وانكسار العينة]. يتكون كل من المستقطب والمحلل من مناشير مستقطبة أو مناشير نيكول من لوحات الاستقطاب. يتم تثبيت الأول بين مصدر الضوء والعينة ، ويتم تثبيت الأخير بين العدسة الشيئية والعينة أو على العدسة العينية. في العينات البيولوجية ، تحتوي ألياف العضلات والعظام والأسنان على تباين الخواص ، كما أن حبيبات النشا والكروموسومات والمغازل لها انكسار ، لذلك يتم استخدامها في الأبحاث الكيميائية لخلايا الأنسجة. يفضل أن يكون مصدر الضوء ضوء ذو طول موجي واحد. نظرًا لأن الانكسار للعينات البيولوجية أضعف بكثير من تلك الموجودة في المعادن أو الصخور أو البلور ، في بعض الأحيان يتم استخدام لون التداخل أيضًا بواسطة ظاهرة الإضافة والطرح التي يسببها المحلل الحساس.
1. الضوء الطبيعي والضوء المستقطب
الضوء هو نوع من الموجات الكهرومغناطيسية التي تنتمي إلى الموجة المستعرضة (يكون اتجاه الاهتزاز عموديًا على اتجاه الانتشار). جميع مصادر الضوء الفعلية ، مثل ضوء الشمس وضوء الشموع ومصابيح الفلورسنت ومصابيح التنغستن ، تسمى الضوء الطبيعي. هذه الأضواء هي مجموع الضوء المنبعث من عدد كبير من الذرات والجزيئات. على الرغم من أن اتجاه اهتزاز الموجات الكهرومغناطيسية المنبعثة من ذرة أو جزيء في لحظة معينة هو نفسه ، فإن اتجاه الاهتزاز لكل ذرة وجزيء مختلف أيضًا ، وتواتر هذا التغيير سريع للغاية. لذلك ، الضوء الطبيعي هو مجموع الضوء المنبعث من كل ذرة أو جزيء ، والذي يمكن اعتباره على أنه اهتزاز موجته الكهرومغناطيسية له احتمالية متساوية في جميع الاتجاهات.
عندما يمر الضوء الطبيعي عبر مواد معينة في النافذة ، بعد الانعكاس ، والانكسار ، والامتصاص ، فإن موجات الاهتزاز للموجات الكهرومغناطيسية محدودة في اتجاه واحد ، وتضعف أو تتلاشى الموجات الكهرومغناطيسية التي تهتز في اتجاهات أخرى إلى حد كبير. هذا النوع من الضوء الذي يهتز في اتجاه معين يسمى الضوء المستقطب. يُطلق على المستوى المتكون من اتجاه اهتزاز الضوء المستقطب واتجاه انتشار موجة الضوء مستوى الاهتزاز.
2. الضوء المستقطب خطيًا ، الضوء المستقطب دائريًا والضوء المستقطب إهليلجي
1. ضوء مستقطب خطيا
يسمى الضوء المستقطب خطيًا أيضًا الضوء المستقطب المستوي لأن اتجاه اهتزاز الضوء في نفس المستوى. بالنظر إلى اتجاه انتشار الضوء ، فإن اتجاه اهتزاز هذا الضوء هو خط مستقيم ، لذلك يُسمى أيضًا الضوء المستقطب خطيًا أو الضوء المستقطب خطيًا.
2. ضوء مستقطب دائريًا وضوء مستقطب إهليلجي
(1) انكسار الضوء والمحور البصري للبلورة
عندما يتم حقن شعاع من الضوء في بلورة متباينة الخواص ، فإنها تنقسم إلى شعاعين ينتشران في اتجاهات مختلفة. هذه الظاهرة تسمى الانكسار. شعاعا الضوء اللذان يكونان مزدوجين هما ضوء مستقطب. يخضع أحد شعاعي الضوء دائمًا لقانون انكسار الضوء ، ولا تتغير سرعة الانتشار عندما يتغير اتجاه الحادث. يسمى هذا الضوء بالضوء العادي ، ويرمز له بـ o ؛ الشعاع الآخر لا يخضع لقانون الانكسار. عندما تتغير سرعة انتشاره أيضًا وفقًا لذلك ، ويختلف معامل انكسار الضوء. هذا الشعاع يسمى ضوء غير عادي ويمثله e.
في البلورات متباينة الخواص ، هناك اتجاهات خاصة معينة لا يحدث فيها الانكسار ، تنتقل الأشعة العادية والأشعة غير العادية في نفس الاتجاه والسرعة ، وتسمى هذه الاتجاهات المحور البصري للبلورات ذات المحور البصري. الكريستال ، والبلورة ذات المحورين البصريين تسمى بلورة ثنائية المحور. بالنسبة للبلورات ثنائية المحور ، يكون كلا الشعاعين بعد الانكسار شعاعين غير عاديين.
(2) رقاقة موجة
يمكن استخدام لوحة الموجة ، التي يشار إليها باسم لوحة الموجة ، لتغيير أو اختبار استقطاب الضوء. عندما يقع الضوء الطبيعي على طول المحور البصري لبلورة أحادية المحور ، لا يحدث الانكسار. إذا تم إنشاء الأشعة السينية والأشعة الإلكترونية عند حدوث عمودي على المحور البصري البلوري لا يزال ينتشر على طول اتجاه الحادث الأصلي ، لكن سرعة الانتشار ومعامل الانكسار مختلفان ، والفرق في سرعة الانتشار هو الأكبر. إذا تم قطع شريحة رفيعة في اتجاه موازٍ للمحور البصري للبلورة ذات المحور الواحد ، فإن سطح الرقاقة يكون موازيًا للمحور البصري ، وتسمى الرقاقة المصنوعة بهذه الطريقة لوحة الموجة. عندما يقع الضوء المستقطب بشكل عمودي على المحور البصري للوحة الموجة ، يتم تشكيل لوحة موجة. تنتقل الأشعة السينية والأشعة الإلكترونية في نفس الاتجاه ولكن بسرعات مختلفة. إذا كانت لوحة الموجة أكثر سمكًا ، فهي عدد صحيح مضاعف للطول الموجي للأشعة السينية والأشعة الإلكترونية ، وتسمى لوحة الموجة هذه لوحة الموجة الكاملة. وهكذا ، هناك ألواح نصف موجية و 1/4 صفائح موجية وما إلى ذلك.
(3) تكوين ضوء مستقطب دائري وضوء مستقطب إهليلجي
عندما يقع شعاع من الضوء الطبيعي بشكل عمودي على المحور البصري لبلورة أحادية المحور ، فإن شعاعي الضوء المستقطب التي تكون مستويات اهتزازها متعامدة مع بعضها البعض غير متماسكة. نظرًا لأن الضوء الطبيعي ينتج عن جزيئات وذرات مختلفة في مصدر الضوء ، فلا يوجد فرق ثابت في الطور ، لذلك لا يحدث أي تداخل. ولكن عندما يمر شعاع من الضوء المستقطب أحادي اللون عبر مادة ثنائية الانعكاس [/ url] ، يمكن أن يكون شعاعا الضوء المستقطب الناتج متماسكين. وهو يعادل تخليق اهتزازين متعامدين بشكل متبادل من نفس الفترة.
