ध्रुवीकरण सूक्ष्मदर्शी से आप क्या चाहते हैं इसके मूल सिद्धांत यहां दिए गए हैं

ध्रुवीकरण सूक्ष्मदर्शी से आप क्या चाहते हैं इसके मूल सिद्धांत यहां दिए गए हैं

ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोप एक प्रकार का माइक्रोस्कोप है जिसका उपयोग तथाकथित पारदर्शी और अपारदर्शी अनिसोट्रोपिक सामग्रियों का अध्ययन करने के लिए किया जाता है, और भूविज्ञान और अन्य विज्ञान और इंजीनियरिंग प्रमुखों में इसका महत्वपूर्ण अनुप्रयोग है। ध्रुवीकरण सूक्ष्मदर्शी के तहत द्विअपवर्तन वाले सभी पदार्थों को स्पष्ट रूप से पहचाना जा सकता है। बेशक, इन पदार्थों को धुंधला करके भी देखा जा सकता है, लेकिन उनमें से कुछ का उपयोग नहीं किया जा सकता है, और एक ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोप का उपयोग किया जाना चाहिए। प्रकाश की ध्रुवीकरण विशेषताओं का उपयोग करके द्विअपवर्तक पदार्थों के अनुसंधान और पहचान के लिए परावर्तक ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोप एक आवश्यक उपकरण है।
ध्रुवीकरण सूक्ष्मदर्शी का मूल सिद्धांत:

1. एकल अपवर्तन और दोहरा अपवर्तन: जब प्रकाश किसी निश्चित पदार्थ से होकर गुजरता है, यदि विकिरण की दिशा के कारण प्रकाश की प्रकृति और पथ नहीं बदलता है, तो यह पदार्थ ऑप्टिकली "आइसोट्रोपिक" होता है, जिसे एकल अपवर्तन के रूप में भी जाना जाता है, जैसे साधारण गैसें, तरल पदार्थ और गैर-क्रिस्टलीय ठोस; यदि प्रकाश किसी अन्य पदार्थ से होकर गुजरता है, तो प्रकाश की गति, अपवर्तक सूचकांक, अवशोषण, ध्रुवीकरण और आयाम विकिरण की दिशा के कारण भिन्न होते हैं, और इस पदार्थ में वैकल्पिक रूप से "अनीसोट्रॉपी" होती है, जिसे क्रिस्टल जैसे द्विअर्थी पिंडों के रूप में भी जाना जाता है। फाइबर, आदि

2. प्रकाश ध्रुवीकरण घटना: प्रकाश तरंगों को कंपन की विशेषताओं के अनुसार प्राकृतिक प्रकाश और ध्रुवीकृत प्रकाश में विभाजित किया जा सकता है। प्राकृतिक प्रकाश की कंपन विशेषता यह है कि ऊर्ध्वाधर प्रकाश तरंग संचरण अक्ष पर कई कंपन विमान होते हैं, और प्रत्येक विमान पर कंपन आयाम वितरण समान होता है; प्राकृतिक प्रकाश परावर्तन, अपवर्तन, द्विअपवर्तन और अवशोषण आदि के बाद केवल एक दिशा में कंपन करने वाली प्रकाश तरंगें प्राप्त कर सकता है। इस प्रकार की प्रकाश तरंग को "ध्रुवीकृत प्रकाश" या "ध्रुवीकृत प्रकाश" कहा जाता है।

3. ध्रुवीकृत प्रकाश की उत्पत्ति और कार्य: ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोप के सबसे महत्वपूर्ण घटक ध्रुवीकरण उपकरण हैं - ध्रुवीकरणकर्ता और विश्लेषक। अतीत में, दोनों निकोला प्रिज्म से बने होते थे, जो प्राकृतिक कैल्साइट से बने होते हैं, लेकिन बड़े क्रिस्टल की मात्रा की सीमा के कारण, बड़े क्षेत्र का ध्रुवीकरण प्राप्त करना मुश्किल होता है, और ध्रुवीकरण सूक्ष्मदर्शी निकोलस दर्पण को बदलने के लिए कृत्रिम ध्रुवीकरणकर्ताओं का उपयोग करते हैं। कृत्रिम ध्रुवीकरणकर्ता क्विनोलिन सल्फेट से बने होते हैं, जिन्हें हेरापैथाइट क्रिस्टल के रूप में भी जाना जाता है, जो हरे जैतून के रंग के होते हैं। जब साधारण प्रकाश इससे होकर गुजरता है, तो रैखिक रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश प्राप्त किया जा सकता है जो केवल एक सीधी रेखा में कंपन करता है। ध्रुवीकरण सूक्ष्मदर्शी में दो ध्रुवीकरणकर्ता होते हैं, प्रकाश स्रोत और जांच की जाने वाली वस्तु के बीच एक उपकरण को "ध्रुवीकरणकर्ता" कहा जाता है; सहायक उपकरण के बाहरी हिस्से को संचालित करना आसान है, और उस पर घूर्णन कोण के लिए एक पैमाना है। जब प्रकाश स्रोत से उत्सर्जित प्रकाश दो ध्रुवीकरणकर्ताओं से होकर गुजरता है, यदि ध्रुवीकरणकर्ता और विश्लेषक की कंपन दिशाएं एक दूसरे के समानांतर होती हैं, यानी "समानांतर विश्लेषक स्थिति" की स्थिति के तहत, दृश्य का क्षेत्र सबसे उज्ज्वल होगा . इसके विपरीत, यदि दोनों एक-दूसरे के लंबवत हैं, यानी, "ऑर्थोगोनल सुधार स्थिति" में, दृश्य का क्षेत्र पूरी तरह से अंधेरा है, और यदि दोनों झुके हुए हैं, तो दृश्य का क्षेत्र मध्यम स्तर की चमक दिखाता है। इससे यह देखा जा सकता है कि पोलराइज़र द्वारा निर्मित रैखिक रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश, यदि इसकी कंपन दिशा विश्लेषक की कंपन दिशा के समानांतर है, तो पूरी तरह से गुजर सकता है; यदि यह तिरछा है, तो यह केवल एक भाग से ही गुजर सकता है; यदि यह लंबवत है, तो यह बिल्कुल भी नहीं गुजर सकता है। इसलिए, ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोप का उपयोग करते समय, सिद्धांत रूप में, ध्रुवीकरणकर्ता और विश्लेषक ऑर्थोगोनल विश्लेषक की स्थिति में होना चाहिए।

4. ऑर्थोगोनल विश्लेषण स्थिति के तहत द्विअर्थी शरीर: ऑर्थोगोनलिटी के मामले में, देखने का क्षेत्र अंधेरा है। यदि निरीक्षण के तहत वस्तु ऑप्टिकली आइसोट्रोपिक (एकल अपवर्तक) है, तो इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि आप चरण को कैसे घुमाते हैं, दृश्य का क्षेत्र अभी भी अंधेरा है, ऐसा इसलिए है क्योंकि ध्रुवीकरणकर्ता द्वारा गठित रैखिक ध्रुवीकृत प्रकाश की कंपन दिशा नहीं बदलती है, और है अभी भी विश्लेषक की कंपन दिशा के लंबवत है। यदि निरीक्षण की जाने वाली वस्तु में द्विअपवर्तन विशेषताएँ हैं या द्विअपवर्तन विशेषता वाले पदार्थ हैं, तो द्विअपवर्तन विशेषता वाले स्थान का दृश्य क्षेत्र उज्जवल हो जाएगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि ध्रुवीकरणकर्ता से उत्सर्जित रैखिक रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश द्विअपवर्तन निकाय में प्रवेश करता है और एक कंपन दिशा उत्पन्न करता है। दो अलग-अलग रैखिक रूप से ध्रुवीकृत रोशनी, जब दो प्रकार की रोशनी विश्लेषक के माध्यम से गुजरती है, क्योंकि प्रकाश की दूसरी किरण विश्लेषक की ध्रुवीकरण दिशा के लंबवत नहीं होती है, यह विश्लेषक के माध्यम से गुजर सकती है, और मानव आंख उज्ज्वल हाथी को देख सकती है। जब प्रकाश एक द्विअपवर्तक पिंड से होकर गुजरता है, तो दो ध्रुवीकृत रोशनी की कंपन दिशाएं वस्तु के प्रकार के आधार पर भिन्न होती हैं।

जब द्विअपवर्तक पिंड ऑर्थोगोनल होता है, जब चरण को घुमाया जाता है, तो द्विअपवर्तक पिंड की छवि में 360 डिग्री घूर्णन में चार हल्के और गहरे परिवर्तन होते हैं, और हर 90 डिग्री पर एक बार अंधेरा हो जाता है। अँधेरी स्थिति वह स्थिति है जहाँ द्विअपवर्तक पिंड की दो कंपन दिशाएँ दो ध्रुवीकरणकर्ताओं की कंपन दिशाओं से मेल खाती हैं, जिसे "विलुप्त होने की स्थिति" कहा जाता है। विलुप्त होने की स्थिति से 45 डिग्री घूमने पर, निरीक्षण के तहत वस्तु सबसे चमकीली हो जाती है, जो "विकर्ण स्थिति" है, ऐसा इसलिए है क्योंकि जब ध्रुवीकृत प्रकाश 45 डिग्री से विचलित होने पर वस्तु तक पहुंचता है, तो विघटित प्रकाश का हिस्सा विश्लेषक के माध्यम से गुजर सकता है , तो यह उज्ज्वल है. उपरोक्त बुनियादी सिद्धांतों के आधार पर, ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोपी द्वारा आइसोट्रोपिक (एकल अपवर्तक) और अनिसोट्रोपिक (द्वि-अपवर्तक) पदार्थों का न्याय करना संभव है।

5. हस्तक्षेप रंग: ऑर्थोगोनल विश्लेषण के मामले में, द्विअपवर्तक शरीर का निरीक्षण करने के लिए प्रकाश स्रोत के रूप में विभिन्न तरंग दैर्ध्य के मिश्रित प्रकाश का उपयोग करें। जब मंच को घुमाया जाता है, तो दृश्य क्षेत्र में न केवल सबसे चमकदार विकर्ण स्थिति दिखाई देती है, बल्कि रंग भी दिखाई देगा। रंग की उपस्थिति का कारण मुख्य रूप से हस्तक्षेप रंग के कारण होता है (बेशक, यह भी संभव है कि निरीक्षण की जाने वाली वस्तु रंगहीन और पारदर्शी न हो)। हस्तक्षेप रंग की वितरण विशेषताएं द्विअर्थी शरीर के प्रकार और उसकी मोटाई से निर्धारित होती हैं, जो विभिन्न रंगों के प्रकाश की तरंग दैर्ध्य पर संबंधित देरी की निर्भरता के कारण होती है। यदि निरीक्षण के तहत वस्तु के एक निश्चित क्षेत्र का विलंब दूसरे क्षेत्र से भिन्न है, तो विश्लेषक से गुजरने वाले प्रकाश का रंग भी भिन्न होता है।