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ⓘ Microscopio polarizzatore



Microscopio polarizzatore
                                     

ⓘ Microscopio polarizzatore

Un microscopio polarizzatore, o microscopio ottico polarizzatore a luce trasmessa, detto anche microscopio da petrografia, è un microscopio ottico modificato per usare luce polarizzata per losservazione dei campioni.

È usato in settori specifici dellanalisi microscopica, in particolare la mineralogia, nel qual caso si riesce a raccogliere dei dati univoci e oggettivi per il riconoscimento del minerale grazie appunto allutilizzo di luce polarizzata.

                                     

1. Differenze tra microscopio ottico e polarizzatore

In linea generale, la sua funzione primaria è quella di fornire unimmagine ingrandita di un oggetto posto sul tavolino portaoggetti, esattamente come un microscopio ottico, in comune con il quale ha molte sue componenti. A questo proposito, due sistemi di lenti contribuiscono a creare lingrandimento visibile: lobiettivo e loculare. Il primo è costituito da una serie di lenti poste a precisi intervalli che producono un primo ingrandimento e forniscono unimmagine nitida. Loculare ingrandisce ulteriormente questa figura considerando comunque la presenza di eventuali macchie dovute alla non perfetta pulizia delle lenti; spesso è fornito di un reticolo a forma di croce, costituito da due linee nere perpendicolari, che prende il nome di crocifilo, orientato nelle direzioni Nord-Sud ed Est-Ovest. Lo scopo di questultimo è quello di centrare il campione in mineralogia è spesso un granulo di minerale o roccia; è inoltre indispensabile qualora si vogliano allineare delle direzioni cristallografiche, su cui si vogliano operare delle misure angolari. Come per tutti i microscopi ottici, lingrandimento totale si determina moltiplicando lingrandimento dellobiettivo per quello delloculare. Per esempio:

50 x ⋅ 10 x = 500 x {\displaystyle 50x\cdot 10x=500x}

Ciò che distingue un microscopio polarizzante da quello ottico è:

  • la presenza di un filtro polarizzatore posto tra sorgente luminosa e tavolino portaoggetti in molti casi attivabile o disattivabile tramite unapposita leva o per estrazione, che converte la luce da non polarizzata a polarizzata; vengono usati a questo scopo dei filtri Polaroid; la sua presenza è essenziale per questo tipo di microscopio
  • la presenza di un analizzatore, cioè di un altro filtro polarizzatore, posto tra lobiettivo e loculare; la sua attivazione in contemporanea con il filtro polarizzatore porta alla cosiddetta condizione di estinzione, ovvero allannullamento del raggio luminoso incidente a causa dellazione polarizzante perpendicolare dellanalizzatore rispetto al polarizzatore, vedi sotto. La figura di estinzione è visibile nelloculare come completamente nera, e soltanto nel caso in cui si stia effettuando unanalisi a "nicol incrociati" vedi sotto.
  • il tavolino portaoggetti rotante e graduato utile per ruotare i campioni osservandoli con diverse angolazioni della luce incidente, spesso graduato nel suo perimetro, che permette anche di effettuare misurazioni di vario tipo sul campione.
                                     

2. Componenti

Seguendo il percorso dallosservatore al campione, le componenti di microscopio polarizzatore sono evidenziati quelli presenti esclusivamente nei microscopi polarizzanti:

  • Tavolino portaoggetti o piatto girevole;
  • Illuminatore
  • Lente convergente, con leva per inserirla/disinserirla; trasforma un fascio parallelo in un fascio più condensato e centrato nel foro del tavolino portaoggetti; è anche chiamata lente condensatrice o condensatore, con riferimento al termine inglese condenser questultimo termine però può generare equivoci, in quanto spesso riferito ad altre strumentazioni
  • Obiettivi, i quali possono avere diversi valori di ingrandimento: 4x o 5x basso ingrandimento, 10x medio ingrandimento, 40x o 50x alto ingrandimento; sono spesso marcati con diversi colori per distinguerli
  • Cursore per la regolazione dellilluminazione
  • Oculari
  • Diaframma di campo
  • Fenditura per linserimento delle lamine accessorie per analizzare le figure di interferenza
  • Torretta o ghiera girevole portaobiettivi
  • Analizzatore, posto nella parte del microscopio superiore al campione, è un filtro analogo al polarizzatore; possiede un piano di polarizzazione perpendicolare a quello del polarizzatore
  • Ghiere per la messa a fuoco su entrambi i lati
  • Polarizzatore con possibilità di rotazione
                                     

3. Metodi di analisi

Il tipo di uso che si fa del polarizzatore e dellanalizzatore porta a tre differenti metodi di analisi:

  • osservazione con polarizzatore e analizzatore inseriti contemporaneamente, con polarizzatore ruotato osservazione a nicol paralleli: il polarizzatore permette il passaggio della luce nella stessa direzione dellanalizzatore; è unanalisi poco comune e spesso il suo nome viene utilizzato per definire losservazione con il solo polarizzatore generando confusione.
  • osservazione con polarizzatore e analizzatore inseriti contemporaneamente osservazione a nicol incrociati
  • osservazione con solo polarizzatore
                                     

4. Applicazioni

La mineralogia e la petrografia sono le due scienze che maggiormente si avvalgono di questo tipo di strumentazione. In questi ambiti, infatti, si riescono ad inquadrare alcune importante proprietà dei minerali, motivo per cui il microscopio polarizzante rimane ancora un mezzo privilegiato per ricavare risultati che si otterrebbero altrimenti con analisi più complesse e costose. Si ricorda che, attualmente, mentre la mineralogia si avvale del microscopio polarizzante con scarsa frequenza a causa della diffusione di mezzi più potenti, precisi e veloci di analisi, in petrografia questa tipologia di analisi è ancora basilare e consente di ottenere ottimi risultati.

In questo contesto, possono essere analizzati soltanto minerali o in generale campioni trasparenti, ovvero che si lasciano attraversare dalla luce. In caso contrario, minerali opachi creerebbero una figura completamente nera dovuta allimpossibilità di lasciarsi attraversare dalla luce per questo tipo di minerali si ricorre allo studio un microscopio in riflessione, con microscopi binoculari o con microscopi metallografici. È utile notare che la figura scura o nera che si forma in questi casi non si può definire come di" estinzione” vedi sopra.



                                     

5. Vantaggi e svantaggi

Lutilizzo, nelle discipline sopra citate, del microscopio da petrografia rispetto ad altre strumentazioni hai due vantaggi:

  • il basso costo delle analisi
  • la relativa precisione di queste

Di contro, per ottenere analisi verosimili e corrette, occorre un esperto osservatore, che sappia ben interpretare il campione preso in esame, ma soprattutto che il campione sia lavorato in maniera corretta; è essenziale quindi affidare questo tipo di preparazioni a personale specializzato.

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