ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोपी से संबंधित ज्ञान का परिचय
ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोप एक माइक्रोस्कोप है जो नमूने की अनिसोट्रॉपी और बायरफ्रिंजेंस की जांच करने के लिए ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के ऑप्टिकल सिस्टम में एक ध्रुवीकरणकर्ता और एक ध्रुवीकरणकर्ता डालता है। ध्रुवीकरण दर्पण और ध्रुवीकरण दर्पण दोनों ध्रुवीकरण प्रिज्म या ध्रुवीकरण प्लेट के निकोल प्रिज्म से बने होते हैं। पहले को प्रकाश स्रोत और नमूने के बीच स्थापित किया जाता है, जबकि बाद वाले को ऑब्जेक्टिव लेंस और कॉन्टैक्ट लेंस के बीच या कॉन्टैक्ट लेंस के ऊपर स्थापित किया जाता है। जैविक नमूनों में, मांसपेशी फाइबर, हड्डियां और दांत अनिसोट्रॉपी प्रदर्शित करते हैं, जबकि स्टार्च ग्रैन्यूल, क्रोमोसोम और स्पिंडल द्विअपवर्तन प्रदर्शित करते हैं, जिससे उन्हें ऊतक कोशिकाओं के रासायनिक अनुसंधान में उपयोग किया जाता है। प्रकाश स्रोत एकल तरंग दैर्ध्य प्रकाश का उपयोग कर सकता है। मेटलोग्राफिक, चट्टान या क्रिस्टलीय सामग्रियों की तुलना में जैविक नमूनों की काफी कमजोर द्विअर्थीता के कारण, उनके हस्तक्षेप रंगों का उपयोग कभी-कभी संवेदनशील ध्रुवीकरण प्लेटों के कारण होने वाले जोड़ और घटाव की घटनाओं के माध्यम से किया जाता है।
1, प्राकृतिक प्रकाश और ध्रुवीकृत प्रकाश
प्रकाश एक विद्युत चुम्बकीय तरंग है जो अनुप्रस्थ तरंग से संबंधित है (कंपन की दिशा प्रसार की दिशा के लंबवत है)। सभी वास्तविक प्रकाश स्रोत, जैसे सूरज की रोशनी, मोमबत्ती की रोशनी, फ्लोरोसेंट लैंप और टंगस्टन फिलामेंट लैंप, प्रकाश उत्सर्जित करते हैं जिसे प्राकृतिक प्रकाश कहा जाता है। ये रोशनी बड़ी संख्या में परमाणुओं और अणुओं की चमक का योग हैं। यद्यपि एक निश्चित परमाणु या अणु द्वारा उत्सर्जित विद्युत चुम्बकीय तरंग कंपन की दिशा एक निश्चित क्षण में सुसंगत होती है, प्रत्येक परमाणु और अणु द्वारा उत्सर्जित कंपन की दिशा भी भिन्न होती है, और इस परिवर्तन की आवृत्ति बेहद तेज़ होती है। इसलिए, प्राकृतिक प्रकाश प्रत्येक परमाणु या अणु द्वारा उत्सर्जित प्रकाश का योग है, और यह माना जा सकता है कि सभी दिशाओं में इसके विद्युत चुम्बकीय तरंग कंपन की संभावना बराबर है।
प्राकृतिक प्रकाश खिड़की में कुछ पदार्थों से होकर गुजरता है, और परावर्तन, अपवर्तन और अवशोषण के बाद, विद्युत चुम्बकीय तरंगों की कंपन तरंगें एक दिशा में सीमित हो जाती हैं, जबकि अन्य दिशाओं की कंपन तरंगें बहुत कमजोर या समाप्त हो जाती हैं। इस प्रकार का प्रकाश जो एक निश्चित दिशा में कंपन करता है, ध्रुवीकृत प्रकाश कहलाता है। ध्रुवीकृत प्रकाश की कंपन दिशा और प्रकाश तरंगों के प्रसार की दिशा से बनने वाले तल को कंपन सतह कहा जाता है।
रैखिक ध्रुवीकृत प्रकाश, गोलाकार ध्रुवीकृत प्रकाश और अण्डाकार ध्रुवीकृत प्रकाश
1. रैखिक ध्रुवीकृत प्रकाश
रैखिक ध्रुवीकृत प्रकाश, इस तथ्य के कारण कि प्रकाश की कंपन दिशा एक ही तल में होती है, इसे समतल ध्रुवीकृत प्रकाश भी कहा जाता है। प्रकाश प्रसार की दिशा में देखने पर इस प्रकार के प्रकाश की कंपन दिशा एक सीधी रेखा होती है, इसलिए इसे रैखिक ध्रुवीकृत प्रकाश या रैखिक ध्रुवीकृत प्रकाश भी कहा जाता है।
2. गोलाकार ध्रुवीकृत प्रकाश और अण्डाकार ध्रुवीकृत प्रकाश
(1) प्रकाश की द्विअपवर्तन और क्रिस्टल के ऑप्टिकल अक्ष की घटना
जब प्रकाश की किरण अनिसोट्रोपिक क्रिस्टल में प्रवेश करती है, तो यह अलग-अलग दिशाओं में फैलने वाली दो किरणों में विभाजित हो जाती है। इस घटना को द्विअपवर्तन कहा जाता है। प्रकाश की दोनों किरणें जो द्विअपवर्तन से गुजरती हैं, ध्रुवीकृत प्रकाश हैं। प्रकाश की इन 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। प्रकाश की इस किरण को साधारण किरण कहा जाता है, जिसे o द्वारा दर्शाया जाता है; प्रकाश की दूसरी किरण अपवर्तन के नियम का पालन नहीं करती है। जब आपतित प्रकाश की दिशा बदलती है तो उसके प्रसार की गति भी बदल जाती है और प्रकाश का अपवर्तनांक भिन्न हो जाता है। प्रकाश की 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 और असाधारण प्रकाश किरणें एक ही दिशा और गति से फैलती हैं और इन दिशाओं को क्रिस्टल की ऑप्टिकल धुरी कहा जाता है। एक ऑप्टिकल अक्ष वाले क्रिस्टल को एकअक्षीय क्रिस्टल कहा जाता है, और दो ऑप्टिकल अक्ष वाले क्रिस्टल को द्विअक्षीय क्रिस्टल कहा जाता है। द्विअक्षीय क्रिस्टल के लिए, द्विअपवर्तन के बाद प्रकाश की दोनों किरणें बहुत हल्की होती हैं।
(2) वेव चिप
तरंग प्लेटें, जिन्हें संक्षेप में तरंग प्लेटें कहा जाता है, का उपयोग प्रकाश के ध्रुवीकरण को बदलने या परीक्षण करने के लिए किया जा सकता है। जब प्राकृतिक प्रकाश एकअक्षीय क्रिस्टल अक्ष के साथ आपतित होता है, तो कोई द्विअपवर्तन नहीं होता है। यदि क्रिस्टल ऑप्टिकल अक्ष पर लंबवत घटना होने पर उत्पन्न ओ-लाइट और ई-लाइट अभी भी मूल घटना दिशा के साथ फैलती है, लेकिन विभिन्न प्रसार गति और अपवर्तक सूचकांकों के साथ, और प्रसार गति में अंतर सबसे बड़ा है। यदि एक पतली फिल्म को क्रिस्टल के ऑप्टिकल अक्ष के समानांतर दिशा में काटा जाता है, और चिप की सतह ऑप्टिकल अक्ष के साथ सपाट होती है, तो परिणामी चिप को तरंग चिप कहा जाता है। जब ध्रुवीकृत प्रकाश तरंग प्लेट के ऑप्टिकल अक्ष के लंबवत आपतित होता है, तो यह तरंग प्लेट के अंदर समान प्रसार दिशा लेकिन अलग-अलग प्रसार गति के साथ ओ प्रकाश और ई प्रकाश बनाता है।
