ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोप का कुछ परिचय
एक ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोप एक माइक्रोस्कोप है जो एक नमूने की अनिसोट्रॉपी और बायरफ्रिंजेंस की जांच करने के लिए एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के ऑप्टिकल सिस्टम में एक ध्रुवीकरणकर्ता और एक विश्लेषक डालता है]। ध्रुवीकरणकर्ता और विश्लेषक दोनों ध्रुवीकरण प्रिज्म या ध्रुवीकरण प्लेटों के निकोल प्रिज्म से बने होते हैं। पहले को प्रकाश स्रोत और नमूने के बीच स्थापित किया जाता है, और बाद वाले को ऑब्जेक्टिव लेंस और ऐपिस के बीच या ऐपिस पर स्थापित किया जाता है। जैविक नमूनों में, मांसपेशियों के तंतुओं, हड्डियों और दांतों में अनिसोट्रॉपी होती है, और स्टार्च अनाज, क्रोमोसोम और स्पिंडल में द्विअर्थीपन होता है, इसलिए उनका उपयोग ऊतक कोशिकाओं के रासायनिक अनुसंधान में किया जाता है। प्रकाश स्रोत अधिमानतः एकल-तरंगदैर्ध्य प्रकाश है। चूँकि जैविक नमूनों की द्विअर्थीता मेटलोग्राफिक, चट्टान या क्रिस्टल की तुलना में काफी कमजोर होती है, कभी-कभी संवेदनशील विश्लेषक के कारण जोड़ और घटाव की घटना के कारण हस्तक्षेप रंग का भी उपयोग किया जाता है।
1. प्राकृतिक प्रकाश और ध्रुवीकृत प्रकाश
प्रकाश एक प्रकार की विद्युत चुम्बकीय तरंग है, जो अनुप्रस्थ तरंग (कंपन की दिशा प्रसार की दिशा के लंबवत होती है) से संबंधित है। सभी वास्तविक प्रकाश स्रोत, जैसे सूरज की रोशनी, मोमबत्ती की रोशनी, फ्लोरोसेंट लैंप और टंगस्टन लैंप, प्राकृतिक प्रकाश कहलाते हैं। ये रोशनी बड़ी संख्या में परमाणुओं और अणुओं द्वारा उत्सर्जित प्रकाश का योग है। यद्यपि एक निश्चित क्षण में किसी परमाणु या अणु द्वारा उत्सर्जित विद्युत चुम्बकीय तरंगों की कंपन दिशा समान होती है, प्रत्येक परमाणु और अणु की कंपन दिशा भी भिन्न होती है, और इस परिवर्तन की आवृत्ति अत्यंत तेज़ होती है। इसलिए, प्राकृतिक प्रकाश प्रत्येक परमाणु या अणु द्वारा उत्सर्जित प्रकाश का योग है, जिसे इसकी विद्युत चुम्बकीय तरंग के कंपन के रूप में माना जा सकता है, जिसकी सभी दिशाओं में समान संभावना है।
जब प्राकृतिक प्रकाश खिड़की में कुछ पदार्थों से होकर गुजरता है, तो परावर्तन, अपवर्तन और अवशोषण के बाद, विद्युत चुम्बकीय तरंगों की कंपन तरंगें एक दिशा तक सीमित हो जाती हैं, और अन्य दिशाओं में कंपन करने वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगें बहुत कमजोर या समाप्त हो जाती हैं। एक निश्चित दिशा में कंपन करने वाले इस प्रकार के प्रकाश को ध्रुवीकृत प्रकाश कहा जाता है। ध्रुवीकृत प्रकाश की कंपन दिशा और प्रकाश तरंग प्रसार दिशा से बने विमान को कंपन विमान कहा जाता है।
2. रैखिक रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश, गोलाकार रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश और अण्डाकार रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश
1. रैखिक ध्रुवीकृत प्रकाश
रैखिक ध्रुवीकृत प्रकाश को समतल ध्रुवीकृत प्रकाश भी कहा जाता है क्योंकि प्रकाश की कंपन दिशा एक ही तल में होती है। प्रकाश प्रसार की दिशा को देखते हुए, इस प्रकाश की कंपन दिशा एक सीधी रेखा है, इसलिए इसे रैखिक ध्रुवीकृत प्रकाश या रैखिक ध्रुवीकृत प्रकाश भी कहा जाता है।
2. गोलाकार ध्रुवीकृत प्रकाश और अण्डाकार ध्रुवीकृत प्रकाश
(1) प्रकाश का द्विअपवर्तन और क्रिस्टल का ऑप्टिकल अक्ष
जब प्रकाश की किरण को अनिसोट्रोपिक क्रिस्टल में इंजेक्ट किया जाता है, तो यह दो किरणों में विभाजित हो जाएगी जो अलग-अलग दिशाओं में फैलती हैं। इस घटना को द्विअपवर्तन कहा जाता है। प्रकाश की दो किरणें जो द्विअपवर्तक होती हैं, ध्रुवीकृत प्रकाश होती हैं। प्रकाश की दो किरणों में से एक हमेशा प्रकाश के अपवर्तन के नियम का पालन करती है, और घटना की दिशा बदलने पर प्रसार गति नहीं बदलती है। इस प्रकाश को साधारण प्रकाश कहा जाता है, जिसे o से दर्शाया जाता है; दूसरी किरण अपवर्तन के नियम का पालन नहीं करती है। जब, इसकी प्रसार गति भी तदनुसार बदलती है, और प्रकाश का अपवर्तनांक भिन्न होता है। इस किरण को असाधारण प्रकाश कहा जाता है और इसे ई द्वारा दर्शाया जाता है।
अनिसोट्रोपिक क्रिस्टल में, कुछ विशेष दिशाएँ होती हैं जिनमें द्विअपवर्तन नहीं होता है, साधारण किरणें और असाधारण किरणें एक ही दिशा और गति से यात्रा करती हैं, और इन दिशाओं को क्रिस्टल की ऑप्टिकल अक्ष कहा जाता है। एक ऑप्टिकल अक्ष वाले क्रिस्टल को एकअक्षीय कहा जाता है। क्रिस्टल, और दो ऑप्टिकल अक्षों वाले क्रिस्टल को द्विअक्षीय क्रिस्टल कहा जाता है। द्विअक्षीय क्रिस्टल के लिए, द्विअपवर्तन के बाद की दो किरणें असाधारण किरणें हैं।
(2) तरंग चिप
तरंग प्लेट, जिसे तरंग प्लेट कहा जाता है, का उपयोग प्रकाश के ध्रुवीकरण को बदलने या परीक्षण करने के लिए किया जा सकता है। जब प्राकृतिक प्रकाश एक एकअक्षीय क्रिस्टल के ऑप्टिकल अक्ष के साथ आपतित होता है, तो द्विअपवर्तन नहीं होता है। यदि क्रिस्टल ऑप्टिकल अक्ष के लंबवत घटना होने पर उत्पन्न ओ-रे और ई-रे अभी भी मूल घटना दिशा के साथ फैलते हैं, लेकिन प्रसार गति और अपवर्तक सूचकांक अलग-अलग होते हैं, और प्रसार गति में अंतर सबसे बड़ा होता है। यदि एक-अक्ष क्रिस्टल के ऑप्टिकल अक्ष के समानांतर दिशा में एक पतला टुकड़ा काटा जाता है, तो वेफर की सतह ऑप्टिकल अक्ष के समानांतर होती है, और इस तरह से बने वेफर को तरंग प्लेट कहा जाता है। जब ध्रुवीकृत प्रकाश तरंग प्लेट के ऑप्टिकल अक्ष के लंबवत आपतित होता है, तो एक तरंग प्लेट बनती है। ओ-किरणें और ई-किरणें एक ही दिशा में लेकिन अलग-अलग वेग से यात्रा करती हैं। यदि तरंग प्लेट मोटी है, तो यह ओ-रे और ई-रे की तरंग दैर्ध्य का एक पूर्णांक गुणक है, और इस तरंग प्लेट को पूर्ण-तरंग प्लेट कहा जाता है। और इसी तरह, आधी तरंग प्लेटें और 1/4 तरंग प्लेटें इत्यादि हैं।
(3) वृत्ताकार ध्रुवित प्रकाश और अण्डाकार ध्रुवित प्रकाश का निर्माण
जब प्राकृतिक प्रकाश की किरण एक अक्षीय क्रिस्टल के ऑप्टिकल अक्ष के लंबवत आपतित होती है, तो ध्रुवीकृत प्रकाश की दो किरणें जिनके कंपन तल एक दूसरे के लंबवत होते हैं, असंगत होते हैं। चूँकि प्राकृतिक प्रकाश प्रकाश स्रोत में विभिन्न अणुओं और परमाणुओं द्वारा उत्पन्न होता है, इसलिए कोई निश्चित चरण अंतर नहीं होता है, इसलिए कोई हस्तक्षेप नहीं होता है। लेकिन जब एकवर्णी ध्रुवीकृत प्रकाश की किरण एक द्विअपवर्तक सामग्री[/यूआरएल] से गुजरती है, तो उत्पादित ध्रुवीकृत प्रकाश की दो किरणें सुसंगत हो सकती हैं। यह एक ही अवधि के दो परस्पर लंबवत कंपनों के संश्लेषण के बराबर है।
