מיקרוסקופ מקוטב משמש בדרך כלל בתחומי מדע החומרים והגיאולוגיה כדי לזהות מינרלים בהתאם למאפייני השבירה וצבעים שלהם. בביולוגיה, מיקרוסקופ מקוטב משמש בדרך כלל לזיהוי או תמונת מבנים בריקים כמו גבישים, או לתמונות תאית וחלקיקי עמילן בדפנות תאי הצמח.
התנעה היא המפתח של מיקרוסקופ מקוטב.
לאובייקטים של Birefringent יש מאפיין של פיצול קרן אור יחידה לשתי קורות שונות על ידי שבירה. חומרים בריתיים כוללים חומרים עם מבנים מולקולריים מסודרים מאוד, כגון גבישי קלציט או בורון ניטריד. גם דגימות ביולוגיות (כמו תאית או עמילן) הן בירגרמנטיות. ניתן להשתמש בשילוב של הבגרה ואור מקוטב לינארי לצורך תצפית מיקרוסקופ, שיכולה לממש את ההפרעה של שתי קורות אור שונות, ובכך לייצר אפקטים צבעוניים, כמו HALO והאטה מבנית.
- יישור ונתיב קרן של מיקרוסקופ מקוטב
מיקרוסקופ אופטי רגיל זקוק לפחות לשני רכיבים נוספים כדי לממש תצפית מיקרוסקופ אור מקוטב. כדי לאתר את ההפרעה, יש להשתמש באור מקוטב לינארי לצורך תאורה. לפיכך, יש להכניס שני מסננים מקוטבים לנתיב הקורה של המיקרוסקופ. אור מקוטב נוצר על ידי המקטב כדי להאיר את הדגימה, ומסנן הקיטוב השני (נקרא Analyzer) מגביל את האור שזוהו לאור שבור.
מסנני הקיטוב חייבים להיות בזווית של 90 זה לזה כדי להשיג את מה שמכונה "המיקום הכל-שחור". כאשר מסנן הקיטוב מוגדר במצב זה, שום אור לא ייכנס למצלמה או לעינית, והתמונה תהיה חשוכה. הגדרתו ל"כל שחור "היא צעד חשוב של מיקרוסקופ מקוטב, מכיוון שהוא יכול להבטיח שרק האור שמישור הקיטוב שלו משתנה בגלל המדגם נראה.
איור 1: עקרון מיקרוסקופ הקיטוב: אור לא מקוטב מקוטב על ידי הקוטב 1. לאחר שעבר דרך המקטב 1, האור ממוקד במדגם על ידי הקבל. אם הדגימה מופיעה או בעלת מבנה שגרתי, מישור הקיטוב של קרניים מסוימות יעוות על ידי 90 (מסומן על ידי הקו האדום בסקיצה). תמונת הדגימה מוגברת על ידי העדשה האובייקטיבית ופוגעת במקטב 2. אם הקוטב 2 מעוות ב 90 מעלות בהשוואה למקטב 1 (מה שנקרא "מיקום כהה"), רק האור שקיטובו משתנה לאחר שעבר דרך הדגימה הברירית יכול להגיע אל העינית או המצלמה ונראה על ידי המתבונן. לכן, רק על ידי שינוי מבנה האור הקוטב יכול להיות גלוי.
- מקטף ומנתח
כאשר האור עובר דרך המסנן הקוטבי הראשון, נוצר אור מקוטב לינארי. אור מקוטב ליניארי עובר דרך חומר גרעיני במישור הקיטוב הנכון, הוא יפרק ויתפצל לשתי קורות, ומישור הקיטוב של חלק מהקורות יסתובב על ידי 90. אם הקוטב השני (מנתח) יעבור בצורה נכונה (כלומר, 90 מעלות יחסית לקוטב הראשון). לכן, רק חומרים בריקים יכולים לייצר תמונות במיקרוסקופ הקיטוב.
איור 2: האור הנפלט על ידי אור שמש או נורה אינה מקוטבת, כלומר גלים אלקטרומגנטיים יתנדנדו לכל הכיוונים. אם אור לא מקוטב עובר דרך הקוטב 1, הוא יפיק אור עם קיטוב מוגדר, בדוגמה זו, אור מקוטב אנכית. אם אור מקוטב זה מוקרן על המקטב 2, והקטף 2 מסתובב ב 90 מעלות, לא עובר אור. לפיכך, שני הקוטבים הללו נמצאים ב"מצב האפל "שנקרא, מכיוון שלא ניתן לראות עוד את האור לאחר שעברו דרך המקטב השני.
חשוב שציר הקיטוב של החומר הבריריין שיש לאתר הוא באותו ציר קיטוב כמו האור שנוצר על ידי המקטב הראשון. לפיכך, מיקרוסקופים מקוטבים רבים מצוידים בפלטפורמות מסתובבות כדי להבטיח שמישור הקיטוב של האובייקט יושר בקלות עם מישור הקיטוב של המסנן הקוטב הראשון. ניתן להשתמש באביזרים שונים ליישום מיוחד של מיקרוסקופ מקוטב.
ניתן להשתמש בעדשת Bertrand כדי להתבונן באופן חרירי בתבנית הגביש הממוקדת על ידי החור האחורי של העדשה האובייקטיבית. בנוסף, ניתן להשתמש בפלטות פיגור או מפצה לניתוח כמותי של דגימות בירגר.
