Поляризационный контраст в проходящем свете

Рис. 1. Поляризационный контраст в проходящем свете

В этом методе используется принцип поляризации, т.е. распространение световых волн, имеющих одинаковое направление колебаний – линейно поляризованный свет. Такой упорядоченный свет создается поляризаторами, фильтрующими одно преимущественное направление из статистически хаотических колебаний в естественном свете. Важным свойством является то, что два таких фильтра, введенных последовательно в ход лучей и повернутых на 90 градусов относительно друг друга, не пропускают света. Первый из фильтров сортирует направление колебаний таким образом, что пропущенные им колебания не могут пропускаться вторым фильтром. Второй фильтр называется "анализатором", т.к. с его помощью можно контролировать предпочтительное направление колебаний первого фильтра, называемого "поляризатором".

В микроскопе реализовать такую схему удается довольно просто. Поляризатор 1 на конденсоре, вблизи апертурной диафрагмы, обеспечивает освещение препарата 3 линейно поляризованным светом, проходящим через конденсор 2. За объективом 4 находится анализатор 5, повернутый относительно поляризатора 1 на 90 градусов. Тубусная линза 6 создает промежуточное изображение 7. Если на столике микроскопа нет препарата, то изображение остается совершенно темным. Однако, многие пробы при освещении поворачивают направление колебаний поляризованного света из плоскости, формируемой поляризатором. К таким пробам относятся двулучепреломляющие материалы, показатель преломления которых зависит от направления колебаний падающего света. Это характерно, в первую очередь, для таких кристаллов, как минералы, но также и для полимеров. Если рассматривать такие вещества в поляризационный микроскоп между скрещенными поляризатором и анализатором, то в изображении наблюдается осветление, т.к. повернутый анализатором свет частично пропускается.

На приведенном рисунке в ходе лучей представлен так называемый вспомогательный объект 5а, который также известен под названием лямбда-пластина. Эта λ-пластина в поляризованном свете преобразует контраст в цвет, что происходит вследствие разности хода поляризованного света в двулучепреломляющем материале вспомогательного объекта, и приводит к гашению определенных длин волн в свете. Поэтому от белого света остаются лишь определенные цвета, дающие цветное изображение.