Polarisationsmikroskopie: Unterschied zwischen den Versionen

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== Abstract  ==
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Die Methode zur Bestimmung von Salze mit dem Polarisationsmikroskop wird kurz erläutert und Vor- und Nachteile beim Bestimmen von Salzen werden angeführt.
Die Methode zur Bestimmung von Salzen mit dem Polarisationsmikroskop wird kurz erläutert und Vor- und Nachteile beim Bestimmen von Salzen werden angeführt.


== Einführung  ==
== Einführung  ==


[[Image:MgSO4 Kristallisationsvideo.ogg|thumb|right|Kristallisation von Magesiumsulfat bei gekreuzten Polarisatoren und Rot I]]<br> Die Polarisationsmikroskopie <bib id="Wuelfert:1999" />wird insbesondere bei der Betrachtung anisotroper (doppelbrechender) Objekte <ref>http://www.microscopy-uk.org.uk/mag/artnov08/rd-crystals.html, gesehen 19.11.2009</ref> eingesetzt. Gegenüber den normalen Mikroskopen besitzt das Polarisationsmikroskop einen Polarisator (polarisiertes Licht) in der Beleuchtungseinheit: durch ihn wird das Objekt mit linear polarisiertem Licht beleuchtet. Im Beobachtungsstrahlungsgang befindet sich zusätzlich ein weiterer Polarisator (Analysator), der die Änderung des linear polarisierten Lichtes durch das Objekt zu analysieren gestattet. Ohne Objekt muss bei gekreuztem Polarisator und Analysator (90° Unterschied in der Schwingungsebene des jeweils durchgelassenen Lichts) Dunkelheit herrschen. In der Polarisationsmikroskopie werden die direkte (orthoskopische) oder die indirekte (konoskopische) Betrachtungsweise angewandt. Die orthoskopische Betrachtungsweise entspricht der in der normalen Mikroskopie üblichen Betrachtungsweise. Anisotrope Körper erscheinen bei eingeschaltetem Analysator je nach ihrer Orientierung, der Dicke und Größe der [[Doppelbrechung]]<ref>http://e3.physik.uni-dortmund.de/~suter/Vorlesung/Physik_B3_SS03/6.5_Polarisation.pdf, gesehen 19.11.2009</ref><ref>http://www.gemmologie.at/mediaCache/Doppelbrechung_270385.pdf, gesehen 19.11.2009</ref><ref>http://www.physik.uni-jena.de/inst/iao/applets/doppelbrechung/doppelbrechung.html, gesehen 19.11.2009</ref> in der dem Gangunterschied zwischen ordentlichen und außerordentlichen Strahl entsprechenden Interferenzfarbe.  
<!--[[Image:MgSO4 Kristallisationsvideo.ogg|thumb|right|Kristallisation von Magesiumsulfat bei gekreuzten Polarisatoren und Rot I]] --><br> Die Polarisationsmikroskopie <bib id="Wuelfert:1999" /> wird insbesondere bei der Betrachtung anisotroper (doppelbrechender) Objekte <ref>http://www.microscopy-uk.org.uk/mag/artnov08/rd-crystals.html, gesehen 19.11.2009</ref> eingesetzt. Gegenüber den normalen Mikroskopen besitzt das Polarisationsmikroskop einen Polarisator (polarisiertes Licht) in der Beleuchtungseinheit; durch ihn wird das Objekt mit linear polarisiertem Licht beleuchtet. Im Beobachtungsstrahlungsgang befindet sich zusätzlich ein weiterer Polarisator (Analysator), der die Änderung des linear polarisierten Lichtes durch das Objekt zu analysieren gestattet. Ohne Objekt muss bei gekreuztem Polarisator und Analysator (90° Unterschied in der Schwingungsebene des jeweils durchgelassenen Lichts) Dunkelheit herrschen. In der Polarisationsmikroskopie werden die direkte (orthoskopische) oder die indirekte (konoskopische) Betrachtungsweise angewandt. Die orthoskopische Betrachtungsweise entspricht der in der normalen Mikroskopie üblichen Betrachtungsweise. Anisotrope Körper erscheinen bei eingeschaltetem Analysator je nach ihrer Orientierung, der Dicke und Größe der [[Doppelbrechung]]<ref>http://e3.physik.uni-dortmund.de/~suter/Vorlesung/Physik_B3_SS03/6.5_Polarisation.pdf, gesehen 19.11.2009</ref><ref>http://www.gemmologie.at/mediaCache/Doppelbrechung_270385.pdf, gesehen 19.11.2009</ref><ref>http://www.physik.uni-jena.de/inst/iao/applets/doppelbrechung/doppelbrechung.html, gesehen 19.11.2009</ref> in der dem Gangunterschied zwischen ordentlichen und außerordentlichen Strahl entsprechenden Interferenzfarbe.  




[[Image:Mueller-kon+ort.jpg|thumb|700px|center|'''A''':Im orthoskopischen Strahlengang(Lukenstrahlengang) älterer Polarisationsmikroskope erzeugt das Objektiv ein vergrößertes, höhen-und seitenverkehrtes Zwischenbild des Dünnschliffs. Dieses wird mit dem Okular nochmals vergrößert betrachtet (A-2). In modernen Polarisationsmikroskopen<ref> http://www.igw.uni-jena.de/mineral/downloads/polarisationsmikr.pdf gesehen 16.07.2010</ref> befindet sich das Objekt in der unteren Brennebene des Objektivs, so dass es nach Unendlich abgebildet wird. Das mit dem Okular zu betrachtende reelle Zwischenbild wird durch eine zusätzliche Linse im Tubus (Tubuslinse) erzeugt (A-1).  
[[Image:Mueller-kon+ort.jpg|thumb|600px|center|'''A''':Im orthoskopischen Strahlengang(Lukenstrahlengang) älterer Polarisationsmikroskope erzeugt das Objektiv ein vergrößertes, höhen-und seitenverkehrtes Zwischenbild des Dünnschliffs. Dieses wird mit dem Okular nochmals vergrößert betrachtet (A-2). In modernen Polarisationsmikroskopen<ref> http://www.igw.uni-jena.de/mineral/downloads/polarisationsmikr.pdf gesehen 16.07.2010</ref> befindet sich das Objekt in der unteren Brennebene des Objektivs, so dass es nach Unendlich abgebildet wird. Das mit dem Okular zu betrachtende reelle Zwischenbild wird durch eine zusätzliche Linse im Tubus (Tubuslinse) erzeugt (A-1).  
Durch dieses Abbildungsverfahren entsteht zwischen Objektiv und Tubuslinse ein paralleler Strahlengang, der ideale Voraussetzungen für ein störungsfreies Einfügen von Analysatoren, Kompensatoren oder Reflektoren schafft und außerdem eine bessere Korrektur der Ab-bildungsfehlerermöglicht.
Durch dieses Abbildungsverfahren entsteht zwischen Objektiv und Tubuslinse ein paralleler Strahlengang, der ideale Voraussetzungen für ein störungsfreies Einfügen von Analysatoren, Kompensatoren oder Reflektoren schafft und außerdem eine bessere Korrektur der Abbildungsfehler ermöglicht.<br>


'''B''':Im konoskopischen Strahlengang(Pupillenstrahlengang) dagegen erfolgt die Abbildung paralleler Lichtstrahlen des Strahlenkegels in der oberen Brennebene des Objektivs. Das dort entstehende Interferenzbild (im Falle optisch anisotroper Kristalle) wird mit Hilfe der Amici-Bertrand-Linse vergrößert betrachtet. Ist keine Amici-Bertrand-Linse vorhanden, so kann das Interferenzbild auch durch eine anstelle des Okulars eingesetzten Lochblende (Diopter) im Tubus betrachtet werden. aus <bib id="Raith.etal:2009"/>]]
'''B''':Im konoskopischen Strahlengang(Pupillenstrahlengang) dagegen erfolgt die Abbildung paralleler Lichtstrahlen des Strahlenkegels in der oberen Brennebene des Objektivs. Das dort entstehende Interferenzbild (im Falle optisch anisotroper Kristalle) wird mit Hilfe der Amici-Bertrand-Linse vergrößert betrachtet. Ist keine Amici-Bertrand-Linse vorhanden, so kann das Interferenzbild auch durch eine anstelle des Okulars eingesetzten Lochblende (Diopter) im Tubus betrachtet werden.<bib id="Raith.etal:2009"/>]]
[[Polarisationsmikroskop:Konoskopie|Konoskopische Betrachtungsweise]]: Durch Einschalten einer zusätzlichen Linse (Amici-Bertrand-Linse) oder Entfernen eines Okulars wird die hintere Brennebene des Objektivs in die mit dem Okular betrachtete Zwischenbildebene abgebildet. Während bei der orthoskopischen Betrachtungsweise jeder Bildpunkt einem Objektpunkt entspricht, ist bei der konoskopischen Betrachtungsweise jedem Bildpunkt ein paralleles Strahlenbündel zugeordnet. Das Bild gibt dann über die Richtungsabhängigkeit der Doppelbrechung Auskunft (soweit sie durch die Apertur erfasst werden kann). Mit dieser Methode ist es somit möglich zu bestimmen, ob ein Kristall optisch einachsig oder zweiachsig sowie optisch positiv oder negativ ist. Die [[Bestimmung der Lichtbrechung|Lichtbrechung von Salzmineralien]] kann relativ leicht bei Kenntnis der [[Lichtbrechung]] des Einbettungsmediums, bzw. Immersionsöles abgeschätzt werden.  
[[Polarisationsmikroskop:Konoskopie|Konoskopische Betrachtungsweise]]: Durch Einschalten einer zusätzlichen Linse (Amici-Bertrand-Linse) oder Entfernen eines Okulars wird die hintere Brennebene des Objektivs in die mit dem Okular betrachtete Zwischenbildebene abgebildet. Während bei der orthoskopischen Betrachtungsweise jeder Bildpunkt einem Objektpunkt entspricht, ist bei der konoskopischen Betrachtungsweise jedem Bildpunkt ein paralleles Strahlenbündel zugeordnet. Das Bild gibt dann über die Richtungsabhängigkeit der Doppelbrechung Auskunft (soweit sie durch die Apertur erfasst werden kann). Mit dieser Methode ist es somit möglich zu bestimmen, ob ein Kristall optisch einachsig oder zweiachsig sowie optisch positiv oder negativ ist. Die [[Bestimmung der Lichtbrechung|Lichtbrechung von Salzmineralien]] kann relativ leicht bei Kenntnis der [[Lichtbrechung]] des Einbettungsmediums, bzw. Immersionsöles abgeschätzt werden.  


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Die Polarisationsmikroskopie ist ein günstige Methode und bei entsprechender Erfahrung auch eine schnelle Methode zur Bestimmung von Salzen. Es wird die Mineralogie und Chemie der Salze bestimmt. Sie ist transportabel und an jedem Ort einsetzbar, sodass auch "empfindliche" Salze direkt bestimmt werden können.  
Die Polarisationsmikroskopie ist ein günstige Methode und bei entsprechender Erfahrung auch eine schnelle Methode zur [[Mikroskopie der Salze|Bestimmung von Salzen]]. Es wird die Mineralogie und Chemie der Salze bestimmt. Einfache kompakte Polarisationsmikrokope sind transportabel und an jedem Ort einsetzbar, sodass auch "empfindliche" Salze direkt vor Ort bestimmt werden können.  


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== Literatur  ==
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Aktuelle Version vom 9. Juni 2023, 06:52 Uhr

Autoren: Hans-Jürgen Schwarz, Anika Husen

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Abstract[Bearbeiten]

Die Methode zur Bestimmung von Salzen mit dem Polarisationsmikroskop wird kurz erläutert und Vor- und Nachteile beim Bestimmen von Salzen werden angeführt.

Einführung[Bearbeiten]


Die Polarisationsmikroskopie [Wuelfert:1999]Titel: Der Blick ins Bild
Autor / Verfasser: Wülfert, Stefan
Link zu Google Scholar
wird insbesondere bei der Betrachtung anisotroper (doppelbrechender) Objekte [1] eingesetzt. Gegenüber den normalen Mikroskopen besitzt das Polarisationsmikroskop einen Polarisator (polarisiertes Licht) in der Beleuchtungseinheit; durch ihn wird das Objekt mit linear polarisiertem Licht beleuchtet. Im Beobachtungsstrahlungsgang befindet sich zusätzlich ein weiterer Polarisator (Analysator), der die Änderung des linear polarisierten Lichtes durch das Objekt zu analysieren gestattet. Ohne Objekt muss bei gekreuztem Polarisator und Analysator (90° Unterschied in der Schwingungsebene des jeweils durchgelassenen Lichts) Dunkelheit herrschen. In der Polarisationsmikroskopie werden die direkte (orthoskopische) oder die indirekte (konoskopische) Betrachtungsweise angewandt. Die orthoskopische Betrachtungsweise entspricht der in der normalen Mikroskopie üblichen Betrachtungsweise. Anisotrope Körper erscheinen bei eingeschaltetem Analysator je nach ihrer Orientierung, der Dicke und Größe der Doppelbrechung[2][3][4] in der dem Gangunterschied zwischen ordentlichen und außerordentlichen Strahl entsprechenden Interferenzfarbe.


A:Im orthoskopischen Strahlengang(Lukenstrahlengang) älterer Polarisationsmikroskope erzeugt das Objektiv ein vergrößertes, höhen-und seitenverkehrtes Zwischenbild des Dünnschliffs. Dieses wird mit dem Okular nochmals vergrößert betrachtet (A-2). In modernen Polarisationsmikroskopen[5] befindet sich das Objekt in der unteren Brennebene des Objektivs, so dass es nach Unendlich abgebildet wird. Das mit dem Okular zu betrachtende reelle Zwischenbild wird durch eine zusätzliche Linse im Tubus (Tubuslinse) erzeugt (A-1). Durch dieses Abbildungsverfahren entsteht zwischen Objektiv und Tubuslinse ein paralleler Strahlengang, der ideale Voraussetzungen für ein störungsfreies Einfügen von Analysatoren, Kompensatoren oder Reflektoren schafft und außerdem eine bessere Korrektur der Abbildungsfehler ermöglicht.
B:Im konoskopischen Strahlengang(Pupillenstrahlengang) dagegen erfolgt die Abbildung paralleler Lichtstrahlen des Strahlenkegels in der oberen Brennebene des Objektivs. Das dort entstehende Interferenzbild (im Falle optisch anisotroper Kristalle) wird mit Hilfe der Amici-Bertrand-Linse vergrößert betrachtet. Ist keine Amici-Bertrand-Linse vorhanden, so kann das Interferenzbild auch durch eine anstelle des Okulars eingesetzten Lochblende (Diopter) im Tubus betrachtet werden.[Raith.etal:2009]Titel: Leitfaden zur Dünnschliffmikroskopie
Autor / Verfasser: Raith, Michael M.; Raase, Peter
Link zu Google Scholar

Konoskopische Betrachtungsweise: Durch Einschalten einer zusätzlichen Linse (Amici-Bertrand-Linse) oder Entfernen eines Okulars wird die hintere Brennebene des Objektivs in die mit dem Okular betrachtete Zwischenbildebene abgebildet. Während bei der orthoskopischen Betrachtungsweise jeder Bildpunkt einem Objektpunkt entspricht, ist bei der konoskopischen Betrachtungsweise jedem Bildpunkt ein paralleles Strahlenbündel zugeordnet. Das Bild gibt dann über die Richtungsabhängigkeit der Doppelbrechung Auskunft (soweit sie durch die Apertur erfasst werden kann). Mit dieser Methode ist es somit möglich zu bestimmen, ob ein Kristall optisch einachsig oder zweiachsig sowie optisch positiv oder negativ ist. Die Lichtbrechung von Salzmineralien kann relativ leicht bei Kenntnis der Lichtbrechung des Einbettungsmediums, bzw. Immersionsöles abgeschätzt werden.


Eine genaue Beschreibung der mikroskopischen Mineralanalyse findet sich z.B. bei [Raith.etal:2009]Titel: Leitfaden zur Dünnschliffmikroskopie
Autor / Verfasser: Raith, Michael M.; Raase, Peter
Link zu Google Scholar
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Vorteil:

Die Polarisationsmikroskopie ist ein günstige Methode und bei entsprechender Erfahrung auch eine schnelle Methode zur Bestimmung von Salzen. Es wird die Mineralogie und Chemie der Salze bestimmt. Einfache kompakte Polarisationsmikrokope sind transportabel und an jedem Ort einsetzbar, sodass auch "empfindliche" Salze direkt vor Ort bestimmt werden können.


Nachteil:

Manche Salze sind nur schwer oder kaum zu identifizieren. Es ist keine quantitative Bestimmung möglich.

Weblinks[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]

[Raith.etal:2009] Raith, Michael M.; Raase, Peter (2009): Leitfaden zur Dünnschliffmikroskopie, online PublikationLink zu Google ScholarLink zum Volltext
[Wuelfert:1999] Wülfert, Stefan (1999): Der Blick ins Bild, Ravensburger BuchverlagLink zu Google Scholar