Polarijski mikroskop se obično koristi u poljima nauke i geologije materijala za identifikaciju minerala prema njihovim refrakcijskim karakteristikama i bojama. U biologiji se polarizirajuće mikroskop obično koristi za identifikaciju ili sliku birefringentne strukture poput kristala ili za slike celuloze i čestice škroba u zidovima biljnih ćelija.
Birefrigencent je ključ polarizacijskog mikroskopa.
Objekti birefringent imaju svojstvo dijeljenjem jednog snopa svjetlosti u dvije različite grede refrakcijom. Birefringent materijali uključuju materijale sa visoko narušenim molekularnim strukturama, poput kalcita ili kristala nitridskog bora. Biološki uzorci (poput celuloze ili škrob) su takođe birefringent. Kombinacija birefrigencije i linearno polariziranog svjetla može se koristiti za promatranje mikroskopa, što može realizirati smetnje dvije različite grede svjetlosti, čime se proizvode u boji, poput halo i strukturne lumine.
- Poravnanje i putanje grede polarizacijskog mikroskopa
Obični optički mikroskop trebaju najmanje dvije dodatne komponente za realizaciju polariziranog svjetlosnog promatranja mikroskopa. Za otkrivanje birefrigencije, linearno polarizirano svjetlo mora se koristiti za osvjetljenje. Stoga se u putanju snopa mikroskopa moraju umetnuti dva polarizacijska filtera. Polarizirano svjetlo generira polarizer za osvjetljavanje uzorka, a drugi polarizirajuće filter (nazvan analizator) ograničava otkriveno svjetlo za refrakciju.
Filteri za polarizaciju moraju biti pod uglom od 90 jednako za postizanje takozvanog "sve-crnog položaja". Kada je filtar polarizacije postavljen na ovom položaju, nijedno svjetlo neće ući u kameru ili okular, a slika će biti tamna. Postavljanje na "SVE CRNO" važan je korak polarizacijskog mikroskopa, jer može osigurati da se vidi samo svjetlost čija se mijenjaju polarizacijske ravnine zbog uzorka.
Slika 1: Načelo mikroskopa polarizacije: nepolarizirano svjetlo je polarizirano polarizacijom 1. Nakon prolaska kroz polarizer 1, svjetlost je svjetlost fokusirana na uzorak od strane kondenzatora. Ako je uzorak birefrenten ili ima birefrentu strukturu, ravnina polarizacije nekih zraka bit će iskrivljena za 90 (naznačeno crvenom linijom u skici). Slika uzorka je pojačava objektivni objektiv i udara u polarijsku 2. Ako je polarizer 2 upletena za 90 stepeni u usporedbi s polarizatorima 1 (takozvani "tamni položaj"), samo uzorak polarizacije nakon prolaska kroz uzorak za birefrigent može doći do okulara ili kamere i moći ga vidjeti promatrač. Stoga, samo promjenom strukture polariziranog svjetla može biti vidljivo.
- Polarizer i analizator
Kad svjetlost prođe kroz prvi polarizacijski filter, generira se linearno polarizirano svjetlo. Ako se linearno polarizirano svjetlo prođe kroz birefringent materijal, bit će refrakcija i podijeljen u dvije grede, a polarizacijski ravnine bit će rotiran za 90. ako je 90 stupnjeva u odnosu na prvi polarizacijski filter), rebraktirana svjetlost će proći kroz drugi polarizer (analizator). Stoga samo birefringent materijali mogu proizvesti slike u mikroskopu polarizacije.
Slika 2: Svjetlo emitirano sunčevom svjetlošću ili svjetlosnim sijalicama je nepolarirano, odnosno, elektromagnetski talasi će oscilirati u svim smjerovima. Ako se nepolarizirana svjetlost prođe kroz polarizer 1, izrazit će svjetlost s određenom polarizacijom, u ovom primjeru, vertikalno polariziranom svjetlu. Ako je ovo polarizirano svjetlo ozračeno na polarijsku 2, a polarizer 2 se okreće za 90 stepeni, bez svjetla. Stoga su ova dva polarnizatora u takozvanom "tamnom položaju", jer se svjetlost više ne može vidjeti nakon prolaska kroz drugi polarizer.
Važno je da se razviju polarizacija birefringent materijala na istoj polarizacijskoj osovini kao što je svjetlost generirana prvim polarizatorom. Stoga su mnogi polarizirajuća mikroskopa opremljena rotirajućom platformama kako bi se osiguralo da se ravnina polarizacije objekta lako usklađuje s ravninom polarizacijskim ravninom prve polarizacijskog filtra. Za posebnu primjenu polarijskog mikroskopa mogu se koristiti razni dodaci.
Bertrand objektiv se može koristiti za prikupljanje kristalnog uzorka fokusiranog u stražnju rupu objektivnog objektiva. Pored toga, za retardiranje ili kompenzatori mogu se koristiti za kvantitativnu analizu birefringent uzoraka.
