Поляризационная световая микроскопия (polarized light microscopy) — это метод оптической микроскопии, в котором используется поляризованный свет. Простейшие варианты включают освещение образца поляризованным светом. Прошедший через образец (в проходящем свете) или отраженный (в падающем свете) свет при необходимости можно блокировать анализатором (поляризатором), ориентированным под углом 90° к поляризатору в осветительном канале (скрещенные поляризаторы). Эти методы чаще всего применяются для двулучепреломляющих (бирефрингенционных) образцов, где поляризованный свет сильно взаимодействует с материалом, создавая контраст относительно фона. Поляризационная микроскопия широко используется в оптической минералогии.
Когда поляризованный свет проходит через двулучепреломляющий образец, фазовая разность между «быстрым» и «медленным» направлениями зависит от толщины образца и длины волны используемого света. Оптическая разность хода (optical path difference, o.p.d.) определяется как:
o.p.d. = Δn × t
где t — толщина образца.
Это приводит к фазовой разности между светом, проходящим в двух направлениях колебаний:
δ = 2π (Δn × t / λ)
Например, если оптическая разность хода равна λ/2, то фазовая разность будет π, и поляризация станет перпендикулярной исходной, в результате чего весь свет пройдет через анализатор при скрещенных поляризаторах. Если оптическая разность хода равна n × λ, то фазовая разность будет 2nπ, и поляризация останется параллельной исходной. Это означает, что свет не сможет пройти через анализатор, поскольку он окажется перпендикулярен ему.
Диаграмма Мишеля–Леви (Michel-Levy Chart) появляется, когда поляризованный белый свет проходит через двулучепреломляющий образец. Если образец имеет равномерную толщину, то только одна конкретная длина волны будет удовлетворять описанному выше условию и станет перпендикулярной направлению анализатора. Это означает, что вместо полихроматического света на анализаторе будет наблюдаться свет, из спектра которого «удалена» одна определенная длина волны. Эти данные можно использовать по-разному:
-
если двулучепреломление известно, можно определить толщину образца t
-
если толщина известна, можно определить двулучепреломление образца
По мере увеличения порядка оптической разности хода возрастает вероятность того, что из спектра будет «убираться» больше длин волн. Из-за этого наблюдаемый цвет становится более «размытым» (как бы выцветшим), и свойства образца сложнее определить. Однако это обычно проявляется лишь тогда, когда образец относительно толстый по сравнению с длиной волны света.
