4.3. Optické vlastnosti

Polarizační mikroskop pro mineralogické účely

Základem mikroskopu je stativ nebo podstavec, ve kterém je zpravidla zabudován transformátor a světelný zdroj. Ve spodní části je tlačítko pro zapnutí a vypnutí přístroje a potenciometr, který reguluje intenzitu používaného světla. V horní části je na stativ připevněn tubus, na jehož horním konci je okulárová čočka a na spodním objektivová čočka. Kombinace zvětšení objektivu a okuláru (jejich součin) udává výsledné zvětšení mikroskopu. Na objektivové čočce vzniká jasný a ostrý obraz, který se okulárem pouze zvětšuje (včetně vad při nekvalitním objektivu). Pro běžné mineralogické práce se používá objektivů s malým zvětšením (zpravidla 2x), středním zvětšením (zpravidla 10x) a velkým zvětšením (zpravidla 50x). Objektivové čočky bývají umístěny na otočném držáku, takže jejich výměna je velice snadná. Charakteristiky čoček jsou vyryty na jejich plášti a zpravidla udávají pracovní vzdálenost a šířku apertury. Každou objektivovou čočku je možno centrovat (umístit do středu světelného svazku) pomocí centračních šroubů. Okulárové čočky mají zpravidla zvětšení 5x – 10x a zobrazují nitkový kříž, který udává směry kmitů analyzátoru a polarizátoru (někdy je v okuláru vyryta mikrometrická škála pro určování velikosti objektů). Přibližně ve středu stativu je umístěn posuvný otáčivý pracovní stolek, na který se ukládají preparáty a na jehož obvodu je vyznačena úhlová stupnice.

Pod pracovním stolkem (tj. mezi stolkem a zdrojem světla) je umístěna kondenzorová část, kterou tvoří: kondenzorová čočka, aperturní clona a polarizátor. Kondenzorová čočka se při běžné práci a běžném zvětšení nepoužívá, do svazku se zasunuje pouze při pozorování při velkém zvětšení nebo v silně sbíhavém světle (konoskopická pozorování). Pro optimální obraz je třeba, aby byla ve středu světelného svazku a proto je často vybavena centračními šrouby. Clona pod kondenzorovou čočkou umožňuje regulaci hloubky ostrosti a intenzitu osvětlení pozorovaného objektu. Posledním zařízením této části mikroskopu je polarizátor, který obyčejné světlo ze zdroje mění na světlo lineárně polarizované v předozadní rovině mikroskopu. Tuto část nelze zpravidla vyjmout, s polarizátorem lze pouze otáčet.

Mezi objektivem a okulárem jsou odspodu umístěny tyto části: otvor pro zasunutí kompenzátorů (viz dále), analyzátor a Bertrandova čočka. Otvor pro kompenzátory (křemenný klín, sádrovcová destička) svírá s rovinou předozadní 45°. Při běžném pozorování je na otvoru nasazen kryt. Analyzátor je stejné zařízení jako polarizátor, ale propouští pouze světlo polarizované v pravolevé rovině mikroskopu. Má dvě polohy – pracovní, kdy je zasunutý do dráhy světelného svazku, nebo je z této dráhy vyjmut. Pokud jsou v dráze paprsku oba nikoly (polarizátor i analyzátor), do okuláru neprojde žádný světelný svazek, pokud pozorovaný objekt není anizotropní. Nad analyzátorem je umístěna zasunovatelná Bertrandova čočka, která se užívá pouze při pozorování konoskopických obrázků.

Základní operace s polarizačním mikroskopem

Aby bylo možno provádět pozorování, je třeba znát základní techniky, které nám umožní získat kvalitní obraz studovaného objektu.

Práce s objektivy. Výměna objektivu je u moderních mikroskopů snadná a rychlá záležitost, protože jsou umístěny na otočném bubnu. Správná poloha objektivu je indikována silnějším odporem při snaze otáčet bubnem. Pro kvalitní pozorování je třeba zajistit centraci objektivu, tj. umístit objektiv do svislé osy mikroskopu tak, že pozorovaný objekt je během otáčení stolku stále ve středu nitkového kříže. Pokud se při otáčení objekt vychyluje ze středu je třeba provést centraci objektivu následujícími kroky:

  1. Malé zrno umístíme do středu nitkového kříže.

  2. Otáčením stolku dostaneme zrno po kruhové trajektorii za středu nitkového kříže do polohy od středu nejvzdálenější.

  3. Pomocí centračních šroubů objektivu posuneme zrno po průměru kružnice do poloviční vzdálenosti směrem ke středu.

  4. Pohybem preparátu umístíme zrno opět do středu nitkového kříže a opakujeme body 2 – 4 do doby, kdy se při otáčením stolkem zrno nevychyluje ze středu tzn. objektiv je zcentrován (obrázek podle Pichler a Schmitt-Riegraf, 1997).

Centrace kondenzorové čočky. Správná poloha kondenzorové čočky je nutný předpoklad pro kvalitní zobrazení objektu při větším zvětšení. Centraci provedeme následujícím způsobem:

  1. Aperturní clonu maximálně uzavřeme.

  2. Zasuneme kondenzorovou čočku do světelného svazku.

  3. Kondenzorem posunujeme nahoru a dolů tak, abychom zaostřili pozorovaný objekt.

  4. Pokud je osvětlené pole vymezené clonou mimo střed celého zorného pole, je třeba provést centraci kondenzorové čočky pomocí justačních šroubů tak, aby osvětlená část byla ve středu nitkového kříže.

  5. Vysuneme kondenzorovou čočku a opět otevřeme aperturní clonu pro normální pozorování.

Výměna okulárové čočky. Tato výměna se provádí pouhým vysunutím původní čočky a zasunutím čočky požadované.