میکروسکوپ پلاریزان یکی از ابزارهای پیشرفته و پرکاربرد در علوم مختلف، به‌ویژه زمین‌شناسی، زیست‌شناسی و موادشناسی است که با استفاده از خاصیت نور پلاریزه، امکان مشاهده دقیق‌تر و با کنتراست بالاتر نمونه‌ها را فراهم می‌کند. این دستگاه با تبدیل نور غیرپلاریزه به نور پلاریزه و تحلیل آن، ساختارهای پیچیده و آنیزوتروپیک را آشکار می‌سازد که در روش‌های دیگر میکروسکوپی قابل مشاهده نیستند. در این مقاله، به بررسی عملکرد، اجزا و اصول اساسی این میکروسکوپ می‌پردازیم. برای آشنایی بیشتر با مشخصات فنی میکرسکوپ پلاریزان ساخت پترو اهورا به صفحه میکرسوپ پلاریزان مراجعه کنید.
میکروسکوپ پلاریزان چیست و چگونه کار می‌کند؟
میکروسکوپ‌های پلاریزان به کمک بهبود کنتراست تصویر و ارتقای کیفیت آن، نسبت به سایر روش‌های میکروسکوپی مانند کنتراست تفاضلی، کنتراست فازی و میکروسکوپی فلورسانس، برتری دارند.
نور پلاریزه چیست؟
نور یک موج الکترومغناطیسی است که توانایی آن را دارد که در تمامی جهات نوسان کند. به طور کلی، نوسانات نور در دو جهت عمود بر یکدیگر توصیف می‌شوند. نوری که در بیش از یک جهت نوسان می‌کند، نور غیرپلاریزه نامیده می‌شود و نوری که تنها در یک جهت نوسان دارد، نور پلاریزه نام دارد. لازم به ذکر است که چشم انسان نمی‌تواند جهت نوسان نور را تشخیص دهد، اما این ویژگی توسط میکروسکوپ‌های پلاریزان بررسی می‌شود.
تبدیل نور در میکروسکوپ پلاریزان
میکروسکوپ پلاریزان با تبدیل نور غیرپلاریزه به نور پلاریزه کار می‌کند. این تبدیل از طریق جذب حرکت نوسانی نور در یک جهت خاص انجام می‌شود. مواد طبیعی مانند تورمالین یا فیلم‌های مصنوعی نیز می‌توانند این کار را انجام دهند. فیلترهای پلاروید از کریستال‌های ریز سولفات یدوکینین تشکیل شده‌اند که در یک فیلتر پلیمری جاسازی شده‌اند تا جهت‌گیری کریستال‌ها ثابت بماند و دستگاهی که نور پلاریزه را از نور غیرپلاریزه جدا می‌کند، پلاریزور نام دارد. اجزای میکروسکوپ پلاریزان در ادامه مقاله معرفی خواهند شد.
عملکرد میکروسکوپ پلاریزان
در میکروسکوپ پلاریزان، یک پلاریزور بین منبع نور و نمونه قرار می‌گیرد. این فرآیند شامل مراحل زیر است:
- نور غیرپلاریزه به نور پلاریزه تبدیل می‌شود.
- نور پلاریزه به نمونه‌ای با خاصیت دوشکستی برخورد کرده و دو موج نوری عمود بر هم (نور عادی و غیرعادی) تولید می‌کند.
- این امواج با تداخل سازنده و مخرب توسط تحلیلگر ترکیب شده و تصویر با کنتراست بالا ایجاد می‌شود.
اجزای میکروسکوپ پلاریزان
پلاریزور (Polarizer)
فیلترهای پلاریز کننده مهم‌ترین بخش میکروسکوپ پلاریزان هستند که شامل دو فیلتر اصلی می‌باشند:
- پلاریزور: زیر نمونه قرار گرفته و قابلیت چرخش ۳۶۰ درجه‌ای دارد.
- تحلیلگر: بالای عدسی قرار دارد و امواج خروجی را برای ایجاد تصویر ترکیب می‌کند.
عدسی‌های بدون تنش (Strain-Free Objectives)
هرگونه فشار روی عدسی در هنگام نصب می‌تواند خواص نوری را تغییر داده و عملکرد دستگاه را کاهش دهد. برای جلوگیری از این مشکل، عدسی‌ها باید با دقت و بدون تنش نصب شوند.
بینی چرخشی ( Revolving Nosepiece )
برای مشاهده نمونه در مرکز میدان دید، حتی در هنگام چرخش مرحله، از یک بینی چرخشی استفاده می‌شود.
جبران‌کننده (Compensator) و صفحات تأخیر (Retardation Plates)
برخی از میکروسکوپ‌های پلاریزان دارای جبران‌کننده‌ها یا صفحات تأخیر هستند که بین پلاریزورهای متقاطع قرار می‌گیرند. این ابزارها اختلاف مسیر نوری را افزایش داده و کنتراست تصویر را بهبود می‌بخشند.
میکروسکوپ‌های پلاریزان ابزارهای قدرتمندی هستند که با افزایش کنتراست تصویر، امکان مشاهده ساختارهای زیرسلولی آنیزوتروپیک را فراهم می‌کنند و در بسیاری از مطالعات پیشرفته کاربرد دارند.
منبع:
What are Polarized Light Microscopes and How Do They Work?
