Занимательная микроскопия: Поляризационная микроскопия минералов
*Давно не писала ничего про микроскопию. Пора исправляться.*
Как-то я рассказывала, что существуют разные методы оптической микроскопии (светопольная = bright field, фазово-контрастная = phase-contrast, интерференционная = DIC). Помимо них существует и ряд других, например, микроскопия в поляризованном свете. Я немного упоминала о ней в посте о микроскопии тканей женских яичников. А сегодня хочу рассказать поподробнее с красивыми психоделическими картинками. Ниже будет теоретическая справка и 60 фото, частично под спойлерами, чтобы не рвать ленту. Очень сложно остановиться и выбрать минимум - завораживает!
Поляризационная микроскопия - это метод оптической микроскопии, в которой применяется поляризованный свет. Она активно используется для исследования анизотропных объектов обладающих способностью двойного лучепреломления. К ним относятся многие минералы, химические вещества, зёрна в шлифах сплавов, горные породы, некоторые животные и растительные ткани.
Для того, чтобы превратить оптический микроскоп в поляризационный, его снабжают двумя поляризационными фильтрами. Первый фильтр помещают непосредственно между осветителем и объектом (поляризатор). Он преобразует обычный свет в линейнополяризованный. Второй фильтр помещают между объективом и глазом исследователя (анализатор). Он служит для анализа поляризованного света, прошедшего через объект исследования. По таким изменениям можно судить об основных оптических характеристиках анизотропных микрообъектов: силе двойного лучепреломления, количестве оптических осей и их ориентации, вращении плоскости поляризации. Если бы объекта (например, кристалл или биологическая стуктура) между поляризаторами не было, то верхний поляризатор полностью бы уничтожал все лучи, поляризованные нижним. В результате, мы бы увидели черноту. Именно так в поляризационном микроскопе выглядят оптически изотропные вещества, например, стекло.
Эффект двулучепреломления оптически анизотропных кристаллов заключается в том, что входящий в них луч расщепляется на два, каждый из которых поляризуется кристаллом и проходит по нему с различной скоростью (зависящей от направления). В результате, верхний поляризатор получает одновременно два луча и поляризует их в своей плоскости. Так как эти лучи прошли разный путь, то при сложении волн происходит интерференция и появление окраски. Результирующая окраска зависит от того, насколько отстал один луч от другого, проходя сквозь кристалл. А это, в свою очередь, зависит от силы двулучепреломления, толщины кристалла и ориентировки исследуемого зерна. Различные интерференционные окраски препаратов на фотографиях ниже обусловлены именно различной ориентацией отдельных "зерен" в образцах.
Картинки
Эти фотографии позаимствованы у студентки, которая микроскопировала образцы разных химических веществ синтезированных у них в лаборатории. Никакой науки, чтобы подробнее рассказать, я не знаю. Тем более Material Sciences далеко от моей специализации. Зато картинки завораживающие, хоть на фотообои бери.
[5]
[6]
[6]
[5]
[4]
[7]
[8]
*
Как-то я рассказывала, что существуют разные методы оптической микроскопии (светопольная = bright field, фазово-контрастная = phase-contrast, интерференционная = DIC). Помимо них существует и ряд других, например, микроскопия в поляризованном свете. Я немного упоминала о ней в посте о микроскопии тканей женских яичников. А сегодня хочу рассказать поподробнее с красивыми психоделическими картинками. Ниже будет теоретическая справка и 60 фото, частично под спойлерами, чтобы не рвать ленту. Очень сложно остановиться и выбрать минимум - завораживает!
Поляризационная микроскопия - это метод оптической микроскопии, в которой применяется поляризованный свет. Она активно используется для исследования анизотропных объектов обладающих способностью двойного лучепреломления. К ним относятся многие минералы, химические вещества, зёрна в шлифах сплавов, горные породы, некоторые животные и растительные ткани.
Для того, чтобы превратить оптический микроскоп в поляризационный, его снабжают двумя поляризационными фильтрами. Первый фильтр помещают непосредственно между осветителем и объектом (поляризатор). Он преобразует обычный свет в линейнополяризованный. Второй фильтр помещают между объективом и глазом исследователя (анализатор). Он служит для анализа поляризованного света, прошедшего через объект исследования. По таким изменениям можно судить об основных оптических характеристиках анизотропных микрообъектов: силе двойного лучепреломления, количестве оптических осей и их ориентации, вращении плоскости поляризации. Если бы объекта (например, кристалл или биологическая стуктура) между поляризаторами не было, то верхний поляризатор полностью бы уничтожал все лучи, поляризованные нижним. В результате, мы бы увидели черноту. Именно так в поляризационном микроскопе выглядят оптически изотропные вещества, например, стекло.
Эффект двулучепреломления оптически анизотропных кристаллов заключается в том, что входящий в них луч расщепляется на два, каждый из которых поляризуется кристаллом и проходит по нему с различной скоростью (зависящей от направления). В результате, верхний поляризатор получает одновременно два луча и поляризует их в своей плоскости. Так как эти лучи прошли разный путь, то при сложении волн происходит интерференция и появление окраски. Результирующая окраска зависит от того, насколько отстал один луч от другого, проходя сквозь кристалл. А это, в свою очередь, зависит от силы двулучепреломления, толщины кристалла и ориентировки исследуемого зерна. Различные интерференционные окраски препаратов на фотографиях ниже обусловлены именно различной ориентацией отдельных "зерен" в образцах.
Картинки
Эти фотографии позаимствованы у студентки, которая микроскопировала образцы разных химических веществ синтезированных у них в лаборатории. Никакой науки, чтобы подробнее рассказать, я не знаю. Тем более Material Sciences далеко от моей специализации. Зато картинки завораживающие, хоть на фотообои бери.
[5]
[6]
[6]
[5]
[4]
[7]
[8]
*