Kurz & knapp
Ein Polarisationsmikroskop ist ein Lichtmikroskop mit zwei gekreuzten Polfiltern, das doppelbrechende Stoffe sichtbar macht. Solche Materialien erscheinen hell und oft farbig auf dunklem Grund.
Inhalt
Ein Polarisationsmikroskop untersucht Proben mit polarisiertem Licht. Es zeigt, wie ein Material das Licht je nach Richtung unterschiedlich bricht. Dieses Verhalten heißt Doppelbrechung und kommt bei vielen Kristallen, Fasern und Mineralen vor.
Aufbau und Funktionsweise
Unter dem kondensor sitzt der Polarisator, über dem objektiv der Analysator. Beide Filter lassen nur Licht einer bestimmten Schwingungsrichtung durch. Stehen sie um 90 Grad zueinander (gekreuzt), bleibt das Sehfeld ohne Probe dunkel. Ein doppelbrechendes Objekt dreht die Schwingungsebene teilweise, ein Teil des Lichts kommt am Analysator vorbei, und das Objekt leuchtet. Dicke und Material bestimmen die Interferenzfarben.
Echte Polarisationsmikroskope haben zusätzlich einen drehbaren Tisch und oft ein Gipsplättchen („Rot erster Ordnung“), mit dem sich die Richtung der Doppelbrechung bestimmen lässt.
Wofür benutzt man es?
- Geologie: Gesteine und Minerale werden als Dünnschliffe von etwa 0,03 Millimetern Dicke untersucht und aus ihren Interferenzfarben bestimmt.
- Biologie: Stärkekörner zeigen im gekreuzten Licht ein dunkles Kreuz, Muskel- und Sehnenfasern leuchten ebenfalls.
- Kristalle selbst züchten: Zucker, Salz oder Zitronensäure ergeben schöne Farbbilder.
- Kunststoffe: Spannungen in Plastikteilen werden als Farbmuster sichtbar.
Polarisation selbst nachrüsten
Für einen ersten Eindruck genügen zwei Stücke Polarisationsfolie. Eine Folie legst Du auf die Lichtquelle, die andere auf das Okular oder vor die Linse. Drehst Du sie gegeneinander, wird das Bild hell oder dunkel. Als Objekt eignen sich Klebefilm oder Cellophan: In mehreren Lagen übereinander erzeugen sie bunte Muster. Etwas komfortabler sind Aufsteckfilter für den Filterhalter.
Tipp: Nimm zum Einstellen zuerst ein Präparat ohne Besonderheiten und kreuze die Filter, bis das Sehfeld möglichst dunkel ist. Dann legst Du die Probe auf.
Interferenzfarben lesen
Die Farbe eines Kristalls hängt von zwei Dingen ab: wie stark das Material das Licht aufspaltet (Doppelbrechung) und wie dick es ist. Dünne Kristalle erscheinen grau bis weiß, mit zunehmender Dicke folgen Gelb, Rot, Blau und Grün in Ordnungen, die sich wiederholen. Deshalb werden Dünnschliffe aus Gestein alle gleich dick geschliffen, damit die Farben vergleichbar sind. Das Gipsplättchen verschiebt die Farbordnung um eine feste Stufe, sodass Du erkennst, in welche Richtung die Probe das Licht langsamer macht.
Abgrenzung zu anderen Verfahren
Im Hellfeld siehst Du die Form eines Kristalls, im Polarisationslicht seine optische Eigenschaft. Das macht die Methode zum Standard in der Mineralogie. Wer Gesteine oder Kristalle untersuchen will, greift besser zu einem Gerät mit drehbarem Tisch. Eine Auswahl findest Du in der Bestenliste der Lichtmikroskope.
Verwandte Begriffe
Häufige Fragen
Was kann man mit einem Polarisationsmikroskop sehen?
Doppelbrechende Materialien wie Kristalle, Stärkekörner, Fasern und Minerale. Sie leuchten in Interferenzfarben auf dunklem Grund. Nicht doppelbrechende Stoffe bleiben dunkel.
Wozu dienen Polarisator und Analysator?
Der Polarisator erzeugt polarisiertes Licht, der Analysator prüft, wie die Probe es verändert hat. Gekreuzt blockieren sie sich gegenseitig, bis ein doppelbrechendes Objekt Licht durchlässt.
Kann ich mit Polfolie ein normales Mikroskop erweitern?
Ja, für einfache Beobachtungen reichen zwei Polarisationsfolien. Für genaue Mineralbestimmung brauchst Du einen drehbaren Tisch und ein Gipsplättchen.
Quellen
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