Microscopía de luz polarizada

La microscopía de luz polarizada puede significar cualquiera de varias técnicas de microscopía óptica que involucran luz polarizada . Las técnicas simples incluyen la iluminación de la muestra con luz polarizada. La luz transmitida directamente puede, opcionalmente, bloquearse con un polarizador orientado a 90 grados con respecto a la iluminación. Las técnicas de microscopía más complejas que aprovechan la luz polarizada incluyen la microscopía de contraste de interferencia diferencial y la microscopía de reflexión de interferencia . Los científicos suelen utilizar un dispositivo llamado placa polarizadora para convertir la luz natural en luz polarizada. ^[1]

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Reproducir medios

Principio de funcionamiento del microscopio polarizador

Estas técnicas de iluminación se utilizan más comúnmente en muestras birrefringentes donde la luz polarizada interactúa fuertemente con la muestra y genera así contraste con el fondo. La microscopía de luz polarizada se utiliza ampliamente en mineralogía óptica .

Historia

Aunque la invención del microscopio polarizador se atribuye típicamente a David Brewster alrededor de 1815, Brewster reconoce claramente la prioridad de Henry Fox Talbot , quien publicó su trabajo en 1834. ^[2]^[3]

El gráfico de Michel-Levy

Carta de colores de interferencia de Michel-Lévy emitida por Zeiss Microscopy

A medida que la luz polarizada pasa a través de una muestra birrefringente, la diferencia de fase entre las direcciones rápida y lenta varía con el grosor y la longitud de onda de la luz utilizada. La diferencia de camino óptico (opd) se define como ${\ Displaystyle {opd} = \ Delta \, n \ cdot t}$ , donde t es el espesor de la muestra.

Esto luego conduce a una diferencia de fase entre la luz que pasa en las dos direcciones de vibración de ${\ Displaystyle \ delta \, = 2 \ pi \, (\ Delta \, n \ cdot t / \ lambda \,)}$ . Por ejemplo, si la diferencia de trayectoria óptica es ${\ Displaystyle \ lambda \, / 2}$ , entonces la diferencia de fase será ${\ Displaystyle \ pi}$ , por lo que la polarización será perpendicular al original, lo que dará como resultado que toda la luz pase a través del analizador para los polares cruzados. Si la diferencia de trayectoria óptica es ${\ Displaystyle {n} \ cdot \ lambda \,}$ , entonces la diferencia de fase será ${\ Displaystyle 2 {n} \ cdot \ pi}$ , por lo que la polarización será paralela a la original. Esto significa que ninguna luz podrá pasar a través del analizador al que ahora está perpendicular.

El gráfico de Michel-Levy (llamado así por Auguste Michel-Lévy ) surge cuando se pasa luz blanca polarizada a través de una muestra birrefringente. Si la muestra es de espesor uniforme, entonces solo una longitud de onda específica cumplirá la condición anterior descrita anteriormente y será perpendicular a la dirección del analizador. Esto significa que en lugar de ver la luz policromática en el analizador, se habrá eliminado una longitud de onda específica. Esta información se puede utilizar de varias formas:

Si se conoce la birrefringencia, entonces se puede determinar el espesor, t, de la muestra.
Si se conoce el espesor, entonces se puede determinar la birrefringencia de la muestra.

A medida que aumenta el orden de la diferencia de trayectoria óptica, es más probable que se eliminen más longitudes de onda de luz del espectro. Esto da como resultado que el color aparezca "lavado" y se vuelve más difícil determinar las propiedades de la muestra. Sin embargo, esto solo ocurre cuando la muestra es relativamente gruesa en comparación con la longitud de onda de la luz.

Comparación de técnicas de transiluminación utilizadas para generar contraste en una muestra de papel tisú . 1,559 μm / píxel.
Iluminación de luz polarizada cruzada, el contraste de la muestra proviene de la rotación de la luz polarizada a través de la muestra.
Iluminación de campo brillante , el contraste de la muestra proviene de la absorbancia de luz en la muestra.
Iluminación de campo oscuro , el contraste de la muestra proviene de la luz dispersada por la muestra.
Iluminación de contraste de fase , el contraste de la muestra proviene de la interferencia de diferentes longitudes de trayectoria de luz a través de la muestra.

Ver también

Microscopio petrográfico

Referencias

^ "Conceptos básicos de microscopía polarizante" (PDF) . Olimpo. Archivado (PDF) desde el original el 15 de diciembre de 2016 . Consultado el 15 de diciembre de 2016 .
^ David Brewster (2021). Tratado sobre el microscopio . Thomas Allan . Consultado el 4 de enero de 2021 .
^ William Henry Fox Talbot (1834). "XLIV. Experimentos sobre la luz" . The London, Edinburgh y Dublin Philosophical Magazine y Journal of Science . 5 (29): 321–334. doi : 10.1080 / 14786443408648474 .

enlaces externos

Microscopio de luz polarizada (Université Paris Sud)

[1] "Conceptos básicos de microscopía polarizante" (PDF) . Olimpo. Archivado (PDF) desde el original el 15 de diciembre de 2016 . Consultado el 15 de diciembre de 2016 .

[2] David Brewster (2021). Tratado sobre el microscopio . Thomas Allan . Consultado el 4 de enero de 2021 .

[3] William Henry Fox Talbot (1834). "XLIV. Experimentos sobre la luz" . The London, Edinburgh y Dublin Philosophical Magazine y Journal of Science . 5 (29): 321–334. doi : 10.1080 / 14786443408648474 .

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