POUŽÍVANÉ METODY ANALÝZ / Polarizační mikroskopie

Je mikroskopická metoda využívající optických vlastností minerálů v procházejícím světle. Polarizační mikroskop má otočný stolek. Pod stolkem je umístěn polarizátor, kterým prochází paprsek světla, a mění se na světlo lineárně polarizované. Po průchodu anizotropním materiálem (vzorkem) se paprsek rozdělí na dva - řádný a mimořádný, které se šíří různou rychlostí a kmitají v různých rovinách. V tubu mikroskopu je umístěný druhý polarizační filtr - analyzátor, který oba paprsky složí do stejné roviny kmitu a jejich fázový posun se projeví vznikem interferenčních barev. Pozorujeme-li minerály amorfní nebo ty, které krystalují v soustavě kubické,šíří se světlo ve všech směrech stejnou rychlostí a k fázovému posunu nedochází, interferenční barvy nevzniknou. V minerálech ostatních soustav závisí rychlost světelného paprsku na směru, kterým paprsek kmitá. Minerály patřící do soustav s nižší souměrností než kubickou jsou opticky anizotropní a světlo se v nich šíří v různých směrech různou rychlostí. V anizotropních nerostech existují směry jeden nebo dva, ve kterých se světlo šíří stejnou rychlostí. Takové směry se nazývají optické osy. Minerály ze soustavy čtverečné, trigonální a šesterečné mají jednu optickou osu a proto hovoříme o minerálech jednoosých. Optická osa u těchto minerálů souhlasí se směrem krystalografické vertikály. Minerály, které náleží k soustavě trojklonné a kosočtverečné mají dvě optické osy a jsou proto označovány jako minerály dvojosé.
Polarizační mikroskop nám umožňuje určovat absolutní a relativní indexy lomu minerálů, měřit dvojlom a úhel optických os, stanovovat ráz délky a intenzitu interferenčních barev. K identifikaci látky přispívá hodnocení tvaru krystalů a jejich agregátů, štěpnosti a charakteristických lomových ploch. Při drcení kamene, při přípravě obvyklého zrnkového preparátu je také důležitou informací jeho tvrdost a lesk. Zbarvení může být mnohdy zavádějící. Pomocí výbrusů lze sledovat narůstání a střídání jednotlivých vrstev, můžeme usuzovat na rychlost růstu krystalů a stabilitu krystalizačního prostředí.
Pro rozlišení minerálů vyskytujících se v močových kamenech využíváme indexu světelného lomu, kdy srovnáváme index lomu minerálu a imerzní kapaliny. Užíváme metodu Beckeho linky. Při svislém rozhraní dvou optických prostředí různé optické hustoty se světlo koncentruje na straně prostředí opticky hustšího. Při sledování Beckeho linky pod mikroskopem vidíme kolem silněji lomného zrna minerálu světelný lem. Při zvedání tubu postupuje světelná linka vždy do prostředí opticky hustšího – s vyšším indexem lomu.

Polarizační mikroskopie je citlivá metoda, která nám umožňuje stanovit i velmi malé množství analytu, její omezení je dáno optickými vlastnostmi materiálu - jemnozrnné až amorfní materiály nelze určit, neznámé vzorky by byly velice pracné a kvantitativní stanovení je možné pouze na základě odhadu objemových procent, což může být značně rozdílné od hmotnostních procent stanovených infračervenou spektroskopií. Je také těžko standardizovatelnou metodou a podléhá velké míře subjektivní chyby. Spojení s infračervenou spektroskopií všechny tyto nedostatky eliminuje.

Kostrovitý růst krystalů struvitu, polarizační mikroskop, sádrovcová kompenzační destička, zvět. 15x.

Fotografie jednotlivých minerálů viz záložka "MATERIÁL" Optické charakteristiky naleznete na: http://www.eqa.cz/encyklopedie/

Literatura: Bouška, V., Kašpar, P.: Speciální optické metody. Akademia, 1983