موضوع مقاله: میکروسکوپ نور قطبیده | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # میکروسکوپ نور قطبیده | مقدمه: روش‌های ساده شامل روشن کردن نمونه با نور قطبی‌شده است که نور مستقیماً از نمونه عبور می‌کند. | ## بخش 1: میکروسکوپ نور قطبیده | روش‌های پیشرفته‌تر شامل میکروسکوپ کنتراست تداخل دیفرانسیل و میکروسکوپ بازتاب تداخلی هستند. نور قطبیده نور قطبیده (polarized light) یک تکنیک تقویت کنتراست است که کیفیت تصویر به‌دست‌آمده از مواد ناهمسان‌گرد را در مقایسه با روش‌های دیگری مانند روشنایی میدان تاریک و روشن، کنتراست تداخل دیفرانسیل، کنتراست فاز، کنتراست مدولاسیون هافمن و فلورسانس بهبود می‌بخشد. میکروسکوپ‌های نوری قطبیده به دلیل حساسیت بالای خود می‌توانند برای بررسی‌های کیفی و کمی طیف وسیعی از نمونه‌های ناهمسان‌گرد مورد استفاده قرار گیرند. معمولاً میکروسکوپ نور قطبیده در مطالعات و تحقیقات زمین‌شناسان، کانی‌شناسان و شیمی‌دانان مورد استفاده قرار می‌گیرد. این میکروسکوپ با استفاده از برهم‌کنش نور قطبی‌شده با نمونه‌های ناهمسان‌گرد، کنتراست تصویری ایجاد می‌کند. پس از عبور نور قطبی‌شده از نمونه، اجزای نور از فاز خارج می‌شوند و هنگام عبور از تحلیل‌کننده با یکدیگر تداخل کرده و تصویر ایجاد می‌کنند. استفاده از روش نور قطبیده اطلاعاتی درباره رنگ جذب و مرزهای نوری بین مواد با ضریب شکست متفاوت را نیز ارائه می‌دهد. مواد ناهمسان‌گرد، مانند مواد معدنی و برخی زیست‌مولکول‌ها، خواص نوری متفاوتی در جهت‌های مختلف تابش نور دارند و به عنوان شکافنده پرتو عمل می‌کنند که در آن پرتوهای نور به دو جزء متعامد برهم تقسیم می‌شوند. میکروسکوپ نوری قطبیده بیشتر در علوم زمین‌شناسی و بررسی مواد معدنی استفاده می‌شود اما برای مطالعه انواع مواد دیگر نظیر کامپوزیت‌ها، سرامیک‌ها، پلیمرها، نشاسته، و ماکرومولکول‌های زیست‌شناسی نیز کاربرد دارد. این تکنیک هم به‌صورت کیفی و هم کمی قابل استفاده‌است و دستگاهی ارزشمند برای علوم مختلف از جمله زمین‌شناسی، شیمی، زیست‌شناسی، متالورژی و پزشکی محسوب می‌شود. | ## بخش 2: میکروسکوپ نور قطبیده | ویژگی‌های نور پلاریزه نور به‌صورت موج‌هایی توصیف می‌شود که در زوایای قائم نسبت به جهت انتشار، ارتعاش می‌کنند. در نور غیرقطبیده یا معمولی، تمام جهت‌های ارتعاش به‌یک اندازه احتمال انتشار دارند. سیستم بینایی انسان نسبت به جهت ارتعاش نور حساسیتی ندارد و نور قطبیده را تنها از طریق شدت یا اثرات رنگی، مانند کاهش تابش خیره‌کننده با عینک آفتابی با لایه پلاریزه، تشخیص می‌دهد. نور قطبیده معمولاً از طریق جذب نور در یک محیط با جهت‌گیری‌های ارتعاش خاص تولید می‌شود. لند در سال 1932 توسعه داد، به زودی به روش ترجیحی برای تولید نور پلاریزه تبدیل شدند. این فیلم‌ها با استفاده از کریستال‌های سولفات یدوکینین و تعبیه آنها در یک فیلم پلیمری شفاف تولید می‌شوند و با نام تجاری "پولاروید" عرضه شده‌اند. امروزه قطبی‌کننده‌ها در نمایشگرهای کریستال مایع (LCD)، عینک آفتابی، لنز عکاسی و میکروسکوپ‌ها کاربرد گسترده‌ای دارند. قطبی‌کننده زیر نمونه قرار می‌گیرد و معمولاً جهت ارتعاش آن چپ-راست یا شرق-غرب است. وقتی هر دو فیلتر در مسیر نور قرار بگیرند و آزیموت‌های ارتعاشی آن‌ها در زوایای قائم باشند، هیچ نوری از سیستم عبور نمی‌کند و میدان دید تاریک خواهد شد. همچنین دارای لنزهایی هستند که می‌توان آن‌ها را از مسیر نور خارج کرد تا جبهه موج تقریباً موازی ایجاد شود. | ## بخش 3: میکروسکوپ نور قطبیده | این شبکه جایگزین یک شبکه فوتومیکروگرافی نیز می‌شود که برای ترکیب تصاویر استفاده می‌شود. لنز برت‌راند (Bertrand Lens) امکان مشاهده صفحه کانونی عقب شیئی را فراهم کرده و تنظیم دقیق دیافراگم و مشاهده الگوهای تداخل نورهای قطبی را ممکن می‌سازد. در میکروسکوپ‌ نور قطبیده، یک شکاف برای قرار دادن صفحات جبران‌کننده و عقب‌ماندگی طراحی شده است. نور منعکس‌شده برای بررسی مواد مات مانند سرامیک، اکسیدهای معدنی، فلزات و ویفرهای سیلیکونی به کار می‌رود. تراز و مسیر پرتو می‌توان با اضافه کردن حداقل دو جزء به میکروسکوپ نوری معمولی، میکروسکوپ را به میکروسکوپ نور قطبیده تبدیل کرد. برای تشخیص شکست دوگانه (دوشکستی)، باید از نور قطبی خطی برای روشنایی نمونه استفاده شود. بدین منظور، دو فیلتر پلاریزه در مسیر پرتو میکروسکوپ قرار می‌گیرند؛ اولین فیلتر قطبی‌کننده(polarizer) نور قطبیده تولید می‌کند که نمونه را روشن می‌کند، و فیلتر دوم تحلیل‌کننده(analyzer) است، این فیلتر فقط نوری را عبور می‌دهد که به‌واسطه شکست دوگانه با قطبش تغییر چشمگیری کرده باشد. محورهای انتقال این فیلترها باید با زاویه ۹۰ درجه نسبت به هم تنظیم شوند؛ به‌طوری‌که محور یک فیلتر با محور انتقال دیگری هم‌راستا باشد تا به اصطلاح "موقعیت تاریک" (dark position) ایجاد شود. | ## جمع‌بندی | تنظیم "موقعیت تاریک" مرحله‌ای حیاتی در میکروسکوپ نور قطبیده است و تنظیم صحیح آن تضمین می‌کند که تنها نوری که پس از عبور از نمونه دچار تغییر قطبش شده، قابل مشاهده خواهد بود.