הנה היסודות של מה שאתה רוצה ממיקרוסקופ מקטב
מיקרוסקופ מקטב הוא סוג של מיקרוסקופ המשמש לחקר חומרים אנזוטרופיים שקופים ואטומים, ויש לו יישומים חשובים בגיאולוגיה ובמקצועות מדע והנדסה אחרים. ניתן להבחין בבירור בין כל החומרים עם שבירה דו-פעמית תחת מיקרוסקופ מקטב. כמובן שניתן לצפות בחומרים אלו גם בצביעה, אך לא ניתן להשתמש בחלקם, ויש להשתמש במיקרוסקופ מקטב. מיקרוסקופ מקטב רפלקטיבי הוא מכשיר חיוני למחקר וזיהוי של חומרים דו-פריינגיים באמצעות מאפייני הקיטוב של האור.
העיקרון הבסיסי של מיקרוסקופ מקטב:
1. שבירה בודדת ושבירה כפולה: כאשר האור עובר דרך חומר מסוים, אם אופיו ונתיב האור אינם משתנים עקב כיוון הקרינה, חומר זה הוא "איזוטרופי" אופטית, הידוע גם בשם שבירה בודדת, כמו רגיל. גזים, נוזלים ומוצקים לא גבישיים; אם אור עובר דרך חומר אחר, המהירות, מקדם השבירה, הספיגה, הקיטוב והמשרעת של האור שונים בגלל כיוון הקרינה, ולחומר הזה יש מבחינה אופטית "אניזוטרופיה", המכונה גם גופים דו-שבירה, כגון גבישים, סיבים וכו'.
2. תופעת קיטוב האור: ניתן לחלק את גלי האור לאור טבעי ולאור מקוטב לפי מאפייני הרטט. הרטט המאפיין אור טבעי הוא שיש מישורי רטט רבים על ציר העברת גלי האור האנכי, וחלוקת משרעת הרטט בכל מישור זהה; אור טבעי יכול להשיג גלי אור הרוטטים בכיוון אחד בלבד לאחר השתקפות, שבירה, שבירה דו-פעמית וספיגה וכו'. סוג זה של גל אור נקרא "אור מקוטב" או "אור מקוטב".
3. היצירה והתפקוד של אור מקוטב: המרכיבים החשובים ביותר של מיקרוסקופ מקטב הם מכשירים מקטבים - מקטבים ומנתחים. בעבר, שניהם היו מורכבים ממנסרות ניקולא, העשויות מקלציט טבעי, אך בשל המגבלה של נפח גבישים גדול, קשה להשיג קיטוב בשטח גדול, ומיקרוסקופים מקטבים משתמשים במקטבים מלאכותיים כדי להחליף את מראה ניקולס. מקטבים מלאכותיים עשויים מקינולין גופרתי, הידוע גם בשם גבישי Herapathite, שצבעם זית ירוק. כאשר אור רגיל עובר דרכו, ניתן לקבל אור מקוטב ליניארי שרוטט רק בקו ישר. למיקרוסקופים מקטבים יש שני מקטבים, מכשיר אחד נקרא "קוטב" בין מקור האור לעצם הנבדק; החלק החיצוני של האביזר קל לתפעול, ויש עליו קנה מידה לזווית הסיבוב. כאשר האור הנפלט ממקור האור עובר דרך שני מקטבים, אם כיווני הרטט של המקטב והנתח מקבילים זה לזה, כלומר בתנאי של "מיקום מנתח מקביל", שדה הראייה יהיה הבהיר ביותר . לעומת זאת, אם השניים מאונכים זה לזה, כלומר ב"מצב התיקון האורתוגונלי", שדה הראייה חשוך לחלוטין, ואם השניים נטויים, שדה הראייה מציג דרגת בהירות מתונה. ניתן לראות מכך שהאור המקוטב ליניארי שנוצר על ידי המקטב, אם כיוון הרטט שלו מקביל לכיוון הרטט של המנתח, יכול לעבור דרכו לחלוטין; אם הוא מוטה, הוא יכול לעבור רק דרך חלק; אם הוא אנכי, הוא לא יכול לעבור בכלל. לכן, כאשר משתמשים במיקרוסקופ מקטב, באופן עקרוני, המקטב והנתח צריכים להיות במצב של מנתח אורתוגונלי.
4. גוף דו-שבירה בתנוחת ניתוח אורתוגונלית: במקרה של אורתוגונליות, שדה הראייה חשוך. אם האובייקט הנבדק הוא איזוטרופי אופטית (שבר יחיד), לא משנה איך מסובבים את הבמה, שדה הראייה עדיין חשוך, הסיבה לכך היא שכיוון הרטט של האור המקוטב ליניארי שנוצר על ידי המקטב אינו משתנה, והוא עדיין בניצב לכיוון הרטט של הנתח. אם החפץ שייבדק הוא בעל מאפייני שבירה כפולה או מכיל חומרים בעלי מאפייני שבירה כפולה, שדה הראייה של המקום בעל מאפייני שבירה כפול יהפוך לבהיר יותר. הסיבה לכך היא שהאור המקוטב ליניארי הנפלט מהמקטב נכנס לגוף השבירה הדו-פעמית ומייצר כיוון רטט. שני אורות שונים בקוטב ליניארי, כאשר שני סוגי האור עוברים דרך המנתח, מכיוון שקרן האור השנייה אינה מאונכת לכיוון הקיטוב של המנתח, היא יכולה לעבור דרך המנתח, והעין האנושית יכולה לראות פיל בהיר. כאשר אור עובר דרך גוף דו-שבירה, כיווני הרטט של שני האורות המקוטבים שונים בהתאם לסוג האובייקט.
כאשר הגוף הדו-שבירה אורתוגונלי, כאשר הבמה מסובבת, לתמונה של הגוף הדו-שבירה יש ארבעה שינויים בהירים וכהים בסיבוב של 360 מעלות, ומתכהה אחת ל-90 מעלות. המיקום המוחשך הוא המיקום שבו שני כיווני הרטט של הגוף הדו-שבירה חופפים לכיווני הרטט של שני המקטבים, מה שנקרא "מצב ההכחדה". סיבוב של 45 מעלות ממצב ההכחדה, האובייקט הנבדק הופך לבהיר ביותר, שהוא "מצב אלכסוני", זאת מכיוון שכאשר האור המקוטב מגיע לאובייקט כשהוא סוטה מ-45 מעלות, חלק מהאור המפורק יכול לעבור דרך הנתח , אז זה בהיר. בהתבסס על העקרונות הבסיסיים לעיל, ניתן לשפוט חומרים איזוטרופיים (רפרקטור בודד) ואנזיטרופיים (דו-שבירה) על ידי מיקרוסקופיה מקטבת.
5. צבע הפרעות: במקרה של ניתוח אורתוגונלי, השתמש באור מעורב באורכי גל שונים כמקור האור כדי לצפות בגוף הדו-שבירה. כאשר הבמה מסובבת, לא רק המיקום האלכסוני הבהיר ביותר מופיע בשדה הראייה, אלא גם יראה את הצבע. הסיבה להופעת הצבע נגרמת בעיקר מצבע הפרעה (כמובן, יתכן גם שהחפץ לבדיקה אינו חסר צבע ושקוף). מאפייני ההפצה של צבע הפרעות נקבעים על פי סוג הגוף הדו-שבירה ועוביו, אשר נובע מהתלות של העיכוב המתאים באורך הגל של האור בצבעים שונים. אם ההשהיה של אזור מסוים של האובייקט הנבדק שונה מזה של אזור אחר, אז גם צבע האור העובר דרך הנתח שונה.
