Liebe Forumsgemeinde,
seit einiger Zeit versuche ich wieder (habe es vor über 10 Jahren aus Mangel an Zeit und Mitteln bei Seite gelegt) etwas in die biologische Polmikroskopie einzusteigen. Hierbei geht es prinzipiell darum feine, sich in den verschiedenen Kontrastverfahren wenig sichtbare Strukturen darzustellen. Auch in der Polmikroskopie zeichnen sich solche Strukturen wie Cilien oder intrazelluläre "Faserstrukturen" u.U. schlecht ab, da sie sich von ihrer Umgebung durch nur geringe Gangunterschiede unterscheiden.
Meine Frage:
Benutzt Ihr Modifikationen vom klassischen Aufbau jenseits einer λ/4 Platte (andere, weitere Kompensatoren, Quarze etc, das kann von einfachen Lösungen bis Flüssigkristallen reichen ;)) bei der Pol- und /oder DIK-Mikroskopie?
Wenn ja, für welche Objekte, Fragestellungen?Mir ist bewusst, dass es bereits beschriebene Lösungen dafür gibt, weshalb ich hier unten mal etwas Literatur und Videos verlinke, was aber bitte
nicht abschrecken soll, falls Ihr auch z.B. einfachere oder andere Modifikationen, andere Links oder einfach nur Überlegungen hierzu einbringen wollt! 8) Feel free! Falls nicht, hoffe ich es interessiert
Beste Grüße Stefan
Links zur "Polychromatischen" Pol-Mikroskopie:
Literatur (freier Zugang):
Polychromatic polarization: Boosting the capabilities of the good old petrographic microscope (https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/geology/article/50/2/137/608430/Polychromatic-polarization-Boosting-the) Cesare 2021
(mit einer interessanten Abb. von Arachnoidiscus!)
Polychromatic polarization microscope: bringing colors to a colorless world (https://www.nature.com/articles/srep17340) , Shribak 2015
andere Foren:
Polychromatic PM / Microbehunter (https://www.microbehunter.com/microscopy-forum/viewtopic.php?f=25&t=13077&p=105300&hilit=polychromatic#p105257)
Videos:
Erinnert mich irgendwie an das Variocolor Prinzip mit Quarz als drehaktives Medium, nur dass der obere Polarisator (als Analysator) nun über dem Objekt erscheint. Zwei λ/4 platten sorgen für ständige Aufhellung (Diagonal-Stellung).
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=38903.msg286113#msg286113
LG
Jürgen
Hallo Jürgen,
entfernt erinnern schon, nur das Objekt liegt hier zwischen den Polarisatoren und der Quarz ist anders geschnitten.
Statt des Variocolors ist mir Herberts schöne Weiterentwicklung (Stichwort Münzkapsel) schon lieber ;)
Beste Grüße Stefan
Ich verwende bei DIK und Pol manchmal zusätzlich noch etwas die schiefe Beleuchtung. Das bringst manchmal noch einen zusätzlichen Effekt.
Peter Mikropit
Zitat von: purkinje in November 15, 2023, 12:28:37 NACHMITTAGSHallo Jürgen,
entfernt erinnern schon, nur das Objekt liegt hier zwischen den Polarisatoren und der Quarz ist anders geschnitten.
Statt des Variocolors ist mir Herberts schöne Weiterentwicklung (Stichwort Münzkapsel) schon lieber ;)
Beste Grüße Stefan
Zitat von: hugojun in November 15, 2023, 11:35:23 VORMITTAGErinnert mich irgendwie an das Variocolor Prinzip mit Quarz als drehaktives Medium, nur dass der obere Polarisator (als Analysator) nun über dem Objekt erscheint. Zwei λ/4 platten sorgen für ständige Aufhellung (Diagonal-Stellung).
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=38903.msg286113#msg286113
LG
Jürgen
>>??<<LG
Jürgen
Hallo,
ich benutze bei der Bestimmungsarbeit bei Laubmoosen immer wieder mal im Durchlicht / Hellfeld/ mit oder ohne DIC die Pol Einrichtung um auf eine einfache Weise Strukturen sichtbar zu machen.
Mit Pol Einrichtung meine ich z.B. am Zeiss Standard Universal für Durchlicht/Hellfeld der orig. Polarisator drehbar und der orig. Analysator - Schieber fest.
Im Bild sehen wir ein Blatt der Gattung Racomitrium Brid. Die Schlüsselfragen sind:
- Wie stark ist die Rippe?
- Wie weit reicht die Rippe?
Um diese Fragen zu beantworten wird traditionell das Blatt quer geschnitten.
Aus meiner Sicht ist der Einsatz von Pol eine brauchbare Alternative die oben gestellten Fragen zu beantworten.
Gruss Arnold
Das Bild wurde zusammengesetzt. Aufnahme am Nikon Optiphot mit DIC . Die oben beschriebene Fragestellung kann sehr gut im Durchlicht / Hellfeld ohne DIC beantwortet werden.
Blatt total copy copy.jpg
Hallo Arnold,
glücklich die, welche beim Messen keine Kontrastprobleme haben und so möglichst objektähnlich messen können. Ein sehr schönes Beispiel. Moose mikroskopiere ich auch gerne ohne recht viel Ahnung davon zu haben.
Hallo Jürgen,
bitte nicht als Widerspruch verstehen, sondern als Wiederaufnahme der von Dir bereits getroffenen Feststellung (Analysatorposition) um dann auf die Quarze hinzuweisen. Mehr nicht.
Beste Grüße Stefan
Lieber Stefan,
ich habe mir gerade das Video über PPM angesehen und bin wirklich fasziniert. Die Optik dahinter ist mir (noch?) völlig schleierhaft - mit dem normalen Variocolor hat sie sicher nichts zu tun, dieser erzeugt ja nur eine Untergrundfarbe, während hier spezifische Pol-Effekte verstärkt werden. Leider habe ich noch keine Angabe über die Dicke der verwendeten Quarz-Platten und die Drehrichtung (gleichsinnig oder gegensinnig?) gefunden. Ich würde das gerne einmal probieren und sehe auch garkeinen Grund warum das nicht mit einem Petrographischen Mikroskop gehen sollte wenn es doch offensichtlich mit einem biologischen Stativ schon geht!
Alternativ könntest Du ja auch einmal den "Laves-Ernst-Kompensator" probieren. Dieser besteht aus einer normalen Lambda-Platte (Rot I. Ordnung), die aber nicht in Diagonalstellung orientiert ist, sondern "subparallel", d.h. mit ihren Schwingungsrichtungen etwa parallel zu denen der Polarisatoren und dazu noch um wenige Grad drehbar. Früher gab es so etwas einmal bei Leitz (was gab es da nicht?), Hier ein Bild:
20231115_162224.jpg
Ich habe mir einen solchen Kompensator für die größeren Tubisschlitze selber gebaut. Hier ist das Lambda-Plättchen von außen vollständig drehbar.
20231115_162250.jpg
Hat man diese Möglichkeinten nicht, kann man auch die Polarisatoren synchron in die richtige Stellung drehen.
Herzliche Grüße,
Olaf
Hallo Olaf,
Du wirst schon einen rechts- und einen links-Quarz benötigen. Nach dem was ich gegoogelt habe, könnten 2 mm reichen.
Carsten
Hallo Zusammen,
ich habe den Aufbau ausprobiert. Allerdings ist die Quarzplatte mit 3,75mm schon recht dick.
Also von unten nach oben:
POL ( NS beim Amplival)
λ/4 (γ SW-NO)
Quarz ( Lage variable )
λ/4 (γ SO – NW)
Analysator ( OW).
Leider habe ich keinen gestressten Granat, aber im Prinzip kann ich sagen, dass dieser die gleiche Farbe annimmt, wie das Trägerglas des Objektträgers, quasi Hintergrund. Diese Farbe kann ich durch drehen den Quarz variieren. Bei den Feldspäten mit geringem Г verhält es sich so, dass die Farbe des Quarz um das Г zu- oder abnimmt.
LG
Jürgen
Hallo Olaf,
Dank Dir, ich wußte noch ganz im hintersten Neurönchen, daß ich doch hier im Forum mal was gelesen hatte. Hatte jedoch aktuell nichts mehr gefunden, das Stickwort zum Finden hätte Laves-Ernst-Kompensator geheißen :), dann findet man Deine Beiträge dazu wieder:
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=7638.0
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=8423.0
Mal sehen wie ich das hinbekomme.
Die Diskussion hier Polychromatic PM / Microbehunter (https://www.microbehunter.com/microscopy-forum/viewtopic.php?f=25&t=13077&p=105300&hilit=polychromatic#p105257) spricht mal von 10mm und mal von 8mm Dicke der Platten... (nicht allem konnte ich dort folgen)
Beste Grüße Stefan
Zitat von: purkinje in November 15, 2023, 16:53:39 NACHMITTAGSHallo Olaf,
...
Die Diskussion hier Polychromatic PM / Microbehunter (https://www.microbehunter.com/microscopy-forum/viewtopic.php?f=25&t=13077&p=105300&hilit=polychromatic#p105257) spricht mal von 10mm und mal von 8mm Dicke der Platten... (nicht allem konnte ich dort folgen)
Beste Grüße Stefan
Das sind aber schon 2 verschiedene Anordnungen
(https://www2.pic-upload.de/img/37311861/PPP.png) (https://www.pic-upload.de)
LG
Jürgen
Hallo Jürgen,
woher war der obere Aufbau von den beiden?
Beste Grüße Stefan
Hallo,
in dem Microbehunter Faden https://www.microbehunter.com/microscopy-forum/viewtopic.php?f=25&t=13077, indem versucht wird hinter die "Geheimnisse" von Shribaks Polychromatic Polarization Microscopy (PPM) zu kommen gibt es ein paar tote Links, das dort erwähnte Suppl findet sich hier (https://static-content.springer.com/esm/art%3A10.1038%2Fs41598-021-85667-8/MediaObjects/41598_2021_85667_MOESM1_ESM.pdf), dort "We used a waveplate with a thickness of about 8mm". Das dazugehörige Paper ist dieses (https://www.nature.com/articles/s41598-021-85667-8#Sec15).
Nicht dass jetzt noch jemand sein schönes Polmikroskop mit Zuckersirup verpappt... ;D
Beste Grüße Stefan
Zitat von: purkinje in November 15, 2023, 17:50:06 NACHMITTAGSHallo Jürgen,
woher war der obere Aufbau von den beiden?
Beste Grüße Stefan
Von hier
Supplemental Material : Seite 137 unten im Artikel : "Polychromatic polarization: Boosting the capabilities of the good old petrographic microscope"
https://gsapubs.figshare.com/articles/journal_contribution/Supplemental_Material_Polychromatic_polarization_Boosting_the_capabilities_of_the_good_old_petrographic_microscope/16725451
Den Aufbau nur mit einem links und einem rechtsdrehenden Quarz habe ich auch versucht – negativ.
Kombiniert 2 Quarze ( L + R ) plus 2 λ/4 auch negativ.
LG
Jürgen
Hallo Jürgen,
nach dem Microbehunter Faden kam ja dort auch nichts mehr, daher habe ich befürchtet, dass es irgendetwas geben muss, was sie uns nicht verraten. Das scheint ja eines der letzten Projekte aus einer NIH Förderung zu sein, vermutlich kommt jetzt die Vermarktungsphase. Wenn man weiß wie hart das Forschungsgeschäft auch in USA ist, kann ich es ihnen noch nicht mal allzu verübeln.
Mal sehen ob hier noch jemand weiter kommt.
Da ich leise derartige Befürchtungen hatte, habe ich ja den Faden hier bewusst offener gehalten, damit auch andere/ simplere/ gute Methoden mitgeteilt werden können. V.a. solche die das zarte Grau erhellen können (s. ganz oben) aber auch gerne andere im Bereich Pol und DIK .
Also gerne weiter Beiträge, auch jenseits der PPM.
Beste Grüße Stefan
Zitat von: purkinje in November 15, 2023, 16:53:39 NACHMITTAGSHallo Olaf,
Dank Dir, ich wußte noch ganz im hintersten Neurönchen, daß ich doch hier im Forum mal was gelesen hatte. Hatte jedoch aktuell nichts mehr gefunden, das Stickwort zum Finden hätte Laves-Ernst-Kompensator geheißen :), dann findet man Deine Beiträge dazu wieder:
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=7638.0
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=8423.0
Mal sehen wie ich das hinbekomme.
Lieber Stefan,
verrückt was ich alles einmal geschrieben (und längst wieder vergessen) hatte. Herzlichen Dank für den Hinweis,
Olaf
Hallo Olaf,
sind sehr informativ die beiden alten Beiträge zum aktuellen Thema hier.
Oh ja, find auch manchmal was altes von mir... ;) Peinsam wenn ich auf eine aktuelle Fragestellung gar meine eigenen Fragen oder gar Antworten von vor x-Jahren dazu finde... ;D
Hab es gestern quick & dirty mal mit zwei Linearen Polfiltern, subparallelem RotI-Schieberchen und einem schwach doppelbrechendem Plastik (zart-grau) ausprobiert und fand es recht gut. Werd mir was vergleichbares für das improvisierte biologische Pol-Mikroskop basteln. (Laves-Ernst-Kompensator)
Melde dich bitte, falls Du etwas erhellendes zur PPM in Erfahrung bringst.
Beste Grüße Stefan
Hallo in die Runde,
vllt. noch ein kleiner Kommentar zu zum PPM. Hier sind in der Zeichnung die beiden links und rechtshändigen Zirkularpolfilter als achromatisch angegeben. Dazu ist eine doch recht spezielle Bauweise erforderlich (für gewöhnlich verkittete Qz + MgF2-Prismen) und ich glaube nicht, dass die klassischen Gips und Glimmer Rot-Schieberchen so funktionieren, wie es erforderlich ist. Kann es aber auch nicht ausschließen. Eigentlich soll die chromatische Veränderung in die elliptische Polarisation nämlich nur durch den z-cut Quarz erfolgen und nicht durch die beiden Zirkularfilter.
Vg Tino
Hallo Tino,
sehe ich auch so. Durch eine λ/4 Platte erzeugtes, zirkular polarisiertes polychromes Licht ist durch den Analysator nicht auszulöschen. Die monochrome Anwendung ist die Senarmont Kompensator Methode. Wird aber beim Quarz im polychromen Licht nur der Analysator gedreht, wird nur eine Wellenlänge des Lichts gelöscht und es erscheint ein Mischlicht aus den restlichen Wellenlängen zusammengesetzt. Benutzt man nun linear polarisiertes, monochromes Licht, kann man mit der Ermittlung des Drehwinkels des Analysators, die spezifische Aktivität des Mediums (hier Quarz) , bezogen auf die Wellenlänge und Dicke , ermitteln.
LG
Jürgen
Ich denke, dieser polychromatische Effekt lässt sich auch ohne grossen apparativen Aufwand erzielen:
Man kreuzt die Polarisatoren und macht ein Photo des Objektes, dann dreht man Polarisator und Analysator um z. B. 22.5 Grad (geht natürlich am einfachsten, wenn man ein altes Mikroskop hat, das
eine simultane Drehung von Polarisator und Analysator erlaubt) und macht wieder ein Bild. Zuletzt Drehung um 45 Grad und 3. Bild.
Man überlagert nun z. B. den Rotkanal von Bild 1, den Grünkanal von Bild 2 und den Blaukanal von Bild 3.
Viele Grüsse
Florian
Zitat von: Florian D. in November 16, 2023, 18:52:39 NACHMITTAGSIch denke, dieser polychromatische Effekt lässt sich auch ohne grossen apparativen Aufwand erzielen:
Man kreuzt die Polarisatoren und macht ein Photo des Objektes, dann dreht man Polarisator und Analysator um z. B. 22.5 Grad (geht natürlich am einfachsten, wenn man ein altes Mikroskop hat, das
eine simultane Drehung von Polarisator und Analysator erlaubt) und macht wieder ein Bild. Zuletzt Drehung um 45 Grad und 3. Bild.
Man überlagert nun z. B. den Rotkanal von Bild 1, den Grünkanal von Bild 2 und den Blaukanal von Bild 3.
Viele Grüsse
Florian
Genau das habe ich schon ausprobiert, mit dem Unterschied, dass ich mangels zweier drehbarer Polfilter den Objekttisch gedreht habe. Deswegen war auch die Ausleuchtung der einzelnen Rotationen nicht 100% identisch, hat das Composite nicht einfach gemacht.
Angehängt das Resultat, bunt aber wissenschaftlich sicher nicht aussagekräftig :).
LG Michael
Hallo Michael,
danke fürs zeigen! Ist recht eindrücklich, um das Prinzip zu veranschaulichen und andererseits die Limitationen der sequenziellen und datenverarbeiteten Version gegenüber der rein optischen Lösung zu zeigen.
Beste Grüße Stefan
Ich hab das jetzt mal mit gedrehten Polarisatoren an einem Leucit ausprobiert.
Die Photographie im x-pol ist recht anspruchsvoll, wegen der hohen Kontraste und starken Innenreflexe. Ob das Ergebnis diagnostisch wertvoll ist, wage ich zu bezweifeln. Den Kontrast habe ich in allen Bildern stark erhöht.
Viele Grüsse
Florian
Ein Hinweis zum Artikel von Shibak 1986 besagt, dass man eine drehaktive Platte unter gewissen Umständen als λ/4 Platte einsetzen kann , wenn bestimmte Voraussetzungen gegeben sind.
Deshalb habe ich eine links zirkuläre Quarzplatte ( 5mm ) unter das Objekt gelegt und Fotos in 22,5 ° Grad Abständen gemacht . Das Objekt ist ein Nylonfaden, der wegen seiner geringen Dicke nur ein Г von ca. 200 nm zeigt.
Die Bildfolge beginnt mit dem Hintergrund ohne Objekt und gekreuzten Polarisatoren. Danach das Objekt mit gekreuzten Polarisatoren. In der Folge sind die gekreuzten Polarisatoren synchron um jeweils 22,5 ° Grad Stufen gedreht worden.
Im Gegensatz zu Cesare et al., wiederholen sich die Farben, hier 4 an der Zahl, bereits nach einer 90° Grad Drehung und nicht erst nach 180° Grad.
Kombinationen mit einer zweiten, rechtsdrehenden Quarzplatte und 1 oder 2 klassischen λ/4 Platen brachten keine Veränderung. Ich vermute deshalb, dass die Dicke(n) der Quarzplatte(n) so ausgelegt sein sollten, dass sie den Bereich des sichtbaren Lichts über eine Drehung von 180° strecken, wahrscheinlich von einer Dicke von ca. 8 mm , wie es im Supplement zu der Arbeit von Vitkunaite et al. 2021 angegeben ist.
Der Schmutz , also die Staubpartikel , scheinen isotrop zu sein , da keine Farbänderung eintritt.
(https://www2.pic-upload.de/img/37312189/BG.jpg) (https://www.pic-upload.de)
(https://www2.pic-upload.de/img/37312191/0.jpg) (https://www.pic-upload.de)
(https://www2.pic-upload.de/img/37312190/225.jpg) (https://www.pic-upload.de)
(https://www2.pic-upload.de/img/37312192/45.jpg) (https://www.pic-upload.de)
(https://www2.pic-upload.de/img/37312193/675.jpg) (https://www.pic-upload.de)
(https://www2.pic-upload.de/img/37312194/90.jpg) (https://www.pic-upload.de)
(https://www2.pic-upload.de/img/37312195/1125.jpg) (https://www.pic-upload.de)
usw
LG
Jürgen
Hier nochmal ein deutlich grösserer und schönerer Leucit aus einem Phonolith vom Vesuv.
Die ersten drei Bilder sind für Polarisator in 0, 22.5 und 45 Grad, der Analysator wird immer gekreuzt.
Das letzte Bild zeigt die Vereinigung der r, g und b Kanäle des jeweils ersten, zweiten und dritten Bildes.
Hallo liebe PPM Begeisterte,
dieses preprint liest sich einerseits wie der Tätigkeitsbericht für die von mir oben schon erwähnte NIH Förderung:
Instantaneous mapping of liquid crystal orientation using a polychromatic polarizing microscope (https://www.researchgate.net/publication/364987839_Instantaneous_mapping_of_liquid_crystal_orientation_using_a_polychromatic_polarizing_microscope)
es findet sich eine interessante Referenz auf dieses Paper (leider nicht frei erhältlich, daher kenn ich nur den Abstract):
Achromatic athermalized retarder fabrication (https://www.researchgate.net/publication/49857561_Achromatic_athermalized_retarder_fabrication)
worin sich vermutlich der "Schlüssel" zur PPM verbirgt (vgl Tinos Post oben)
Beste Grüße Stefan
"Über die empfindlichen Farben und ihre Anwendung bei der Erkennung schwach doppelbrechender Medien "
https://digi.hadw-bw.de/view/sbhadwmnkl_a_1910_24/0013/image,info
ab Seite 13
(https://www2.pic-upload.de/img/37312703/Wlfing1910.jpg) (https://www.pic-upload.de/)
Die Zirkulare Doppelbrechung von Quarz beträgt ( nL - nR) ~ 0,000071 und ist somit 127fach kleiner als die resultierende Doppelbrechung aus den beiden Brechung Indizes von ~ 0,009.
LG
Jürgen
Hallo Jürgen,
du schreibst oben
Zitat von: hugojun in November 17, 2023, 19:33:28 NACHMITTAGSKombinationen mit einer zweiten, rechtsdrehenden Quarzplatte und 1 oder 2 klassischen λ/4 Platen brachten keine Veränderung.
Hattes Du die λ/4 Platten gekreuzt verwendet ? (wäre ja dann die Anordnung Quarz und Nylonfaden zwischen zwei gegenläufug drehenden zirkulären Polarisatoren)? Dann müsste sich der "Farbkreis eigentlich über 180°erstrecken, oder hab ich nen Denkfehler?
Auch interessant wäre, wie im Wülfing oben (Biot-Klein Platte) parallele Polarisatoren zu verwenden. (Bei rechts und linkshändigem Zirkularpolarisator erhält man parallel auch eine Art "empfindliches Violett")
Auch kippt Shribak seinen Quarz zur Optimierung glaub ich, wie wirkt sich das aus (eliptische Polarisation?)
Fragen über Fragen, ich weiß...
Beste Grüße Stefan
Hallo zusammen,
Das verdrehen des Tisches genüber der DIK pol Richtung hat bei Zeiss Jena Einfluß auf die Kontrastierung feiner Strukturen, das ist in der Literatur nachzulesen.
Aber auch Verkippen mit einem 3 Achsiem Pol Tisch bringt etwas.
Natürlich am besten mit den Jena Segment Objektiven.
Ich habe da in Richtung Steigerung der Plastischen Abbildung für 3 D Geschaut und die Strukturverbesserung nur nebenbei bemerkt.
Grüße von der Mosel.
Hier noch ein Bild von einem Stichling frontal geschnitten.
Viele Grüsse
Florian
Hallo Florian,
selbe Methode wie beim Leucit? "In silico" kann man es ja nicht nennen, das sind alle diese Methoden ;D
Optisch ja ein Feuerwerk!
Beste Grüße Stefan
Ich habe die Formel 2 aus
" Polychromatic polarization microscope: bringing colors to a
colorless world ,, ; Michael Shribak 2015
mal dazu genutzt, für den sichtbaren Spektralbereich, hier 397 nm bis 761 nm die absoluten Drehwinkel φmin und φmax für die geringste und die höchste Wellenlänge zu berechnen. Daraus ist dann auch der Drehbereich Δ φ in Winkelgraden zu bestimmen.
Für Quarzdicken von 1mm bis 3,75 mm habe ich zum Vergleich die Daten aus der Literatur übernommen ( Bild ). Dort wird die Lage von λmin relativ zum Polarisator angegeben φmin + φmax.
Im Ergebnis weichen diese für die Plattendicken 1 bis 3,75 mm, 2,1° ;4,6° und 8,3° ab.
Meine eigene Scheibe von 5 mm Dicke beginnt bei 84 ° und Endet bei 161° , deckt also nur etwas 77° bis zur Farbwiederholung ab. Um im gleichen Spektralbereich 180° abzudecken, würden dann eine Dicke von 11,7 mm nötig sein: φmin (λ max)=196.5 ; φmax (λ min)=176,8° und Δ φ = 180,4°.
t mm 1 2,5 3,75 5 11,7
φmin (λ max) 16,8 42,0 63,0 84,0 196,5
φmax (λ min) 32,2 80,5 120,8 161,0 376,8
Δ φ 15,4 38,5 57,8 77,1 180,4
(φmin + φmax) 49,0 122,5 183,7
Δ Literatur 2,1 4,6 8,3
(https://www2.pic-upload.de/img/37315040/TabelleLiteratur.png) (https://www.pic-upload.de/)
LG
Jürgen
Ich verstehe nicht ganz, warum in den Artikeln gefordert wird, dass der Winkelabstand zwichen lambda_max und lambda_min 90 Grad betragen soll. Sofern man von Effekten wie der Dispersion der Achsen absieht, sollte man dann ja bei lambda_min und lambda_max Auslöschung für denselben Winkel erhalten, da es für die Auslöschung egal ist, ob die Polarisation entlang der grossen oder kleinen Hauptachse verläuft. Anders sähe es aus, wenn man noch zusätzlich einen lambda-Schieber einbringt.
Viele Grüsse
Florian
Hallo Jürgen, Florian und still Mitlesende..
ich glaub ich hab es was den Quarz betrifft habwegs verstanden, interessant. Bleiben noch die o.g. möglichen Einflussfaktoren : Kippen, zirkuläre Polarisatoren..?
Ich spinne mal den polychromatischen Pol-Faden weiter, und das ist wörtlich zu nehmen ;D ;D ;D
Structure and optical anisotropy of spider scales and silk: use of chromaticity and azimuth colors (https://www.researchgate.net/publication/370529796_Structure_and_Optical_Anisotropy_of_Spider_Scales_and_Silk_Use_of_Chromaticity_and_Azimuth_Colors)
Hier gibt es weiteres v.a. zu den Kompensatoren.
Beste Grüße Stefan
Hallo lieber Jürgen, Florian, Olaf, Tino und andere still Mitlesende..
falls sich jemand für die PPM (Polychromatische Polmikroskopie) interessiert hier noch ein, Link, der am Aufschlussreichsten sein dürfte
So findet sich hierin einiges zu den (achromatischen) Kompensatoren und auch für den "polarization rotator" die Berechnung zB für sichtbares Licht:
"For example, the visible spectrum from 440 nm to 660 nm would require polarization rotator with circular retardance about 1320 nm."
Polychromatic polarization state generator and its application for real-time birefringence imaging (US Patentschrift) (https://patents.google.com/patent/US9625369B2/en#nplCitations)
Beste Grüße Stefan
Hallo Stefan,
Vielen Dank für den neuerlichen Link.
Wenn ich wieder zu Hause bin ,werde ich noch ein wenig experimentieren .Vielleicht kann mir ja ein Mittleser solch ein Wagenrad ( Arachnoidiscus) Präparat anbieten?
Ich finde das Thema auf jeden Fall weiterhin spannend.
LG aus der Normandie
Jürgen
Hallo Stefan, hallo Jürgen,
prima, dass Ihr am PPM dran bleibt. Klingt ziemlich interessant das Ganze und ich habe jetzt endlich verstanden, dass das Prinzip nicht nur die klassiche Polarisationsmikroskopie mit mehreren unter verschiedenen Drehwinkeln aufgenommenen Bildern ersetzt, sondern dass sich damit für sehr niedrige Doppelbrechung überhaupt erst ein Farbkontrast erzeugen lässt, da bei der normalen Polarisationsmikroskopie die niedrige Ordnungen nur grau modulieren.
Bezüglich Selbstbau hat Thorlabs zumindest ein Sortiment an achromatischen Phasenplatten da: https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=854
Aber mit ~1k€ pro Stk auch nicht ganz billig. Vllt kann man aber für einen rein qualitativen PPM auch auf die besonders gut achromatisierten Phasenplatten verzichten und was einfaches zusammenbauen.
Lg Tino
Hallo, kurzer Einschub, für alle die , wie ich, es manchmal schwer haben, die Grundlagen zur polychromatischen Aufspaltung (wie bei der Polychromatischen Polmikroskopie PPM) aus Texten allein möglichst komplett zu erfassen, zwei hilfreiche (insbes. im 2. nicht ganz triviale) Videos (in englisch, ich weiß, aber sehr gut gemacht)
Beste Grüße Stefan
Hallo Stefan,
danke für den link zu den Demos.
Tatsächlich eine schöne Erweiterung zum Verständnis.
LG
Jürgen
Hallo Stefan,
das mit der Glasröhre ist wirklich faszinierend, wäre was für die "Lange Nacht der Wissenschaften" an der Uni. Und ich hätte endlich mal eine Anwendung für die großen Polarimeter-Röhren, die irgendwo im Lager ihr Dasein fristen ...
Viele Grüße,
Michael
Schöne Videos!
Ich hatte davon nur mal eine Beschreibung gelesen, wo sie statt Zuckerlösung Glukose-Fruktose Sirup eingesetzt hatten, der ein noch höheres Drehvermögen hat. Ausserdem Beleuchtung mit einem Laser, dann sieht man die Spirale sogar an der Wand!
Viele Grüsse
Florian
Leider gelingt es mir nicht die Videos zu sehen - ich höre nur den Ton und sehe eine einheitlich grüne Fläche. Was mache ich falsch???
Nach meinem Eindruck handelt es sich um die Abwandlung eines altbekannten Optik-Versuchs, der im Bergmann-Schäfer, Lehrbuch der Experimentalphysik, 1956, im Detail beschrieben ist. Hier die Kopie der relevanten Seiten.
1.jpeg
2.jpeg
3.jpeg
Hier auch ein Bild der Quarz-Säule mit zwischengeschalteten Milchglaswürfeln, die Bergmann oben beschrieben hat:
P1170285.JPG
Herzliche Grüße,
Olaf
Lieber Olaf,
ich weiß nicht, was Du falsch machts, aber Du kannst auch einfach den Link direkt zu Yotube aufrufen:
https://www.youtube.com/watch?embeds_referring_euri=https%3A%2F%2Fwww.mikroskopie-forum.de%2F&embeds_referring_origin=https%3A%2F%2Fwww.mikroskopie-forum.de&source_ve_path=Mjg2NjQsMTY0NTAz&feature=emb_share&v=QCX62YJCmGk (https://www.youtube.com/watch?embeds_referring_euri=https%3A%2F%2Fwww.mikroskopie-forum.de%2F&embeds_referring_origin=https%3A%2F%2Fwww.mikroskopie-forum.de&source_ve_path=Mjg2NjQsMTY0NTAz&feature=emb_share&v=QCX62YJCmGk)
und
https://www.youtube.com/watch?v=aXRTczANuIs (https://www.youtube.com/watch?v=aXRTczANuIs)
Hezrliche Grüße
Peter
Falls ihr Probleme habt, zB, wg Blockern hier die YT Direktlinks
https://www.youtube.com/watch?v=QCX62YJCmGk
https://www.youtube.com/watch?v=aXRTczANuIs
Beste Grüße Stefan
Danke Peter, warst schneller
Zitat von: olaf.med in November 30, 2023, 15:03:01 NACHMITTAGS...
Nach meinem Eindruck handelt es sich um die Abwandlung eines altbekannten Optik-Versuchs, der im Bergmann-Schäfer, Lehrbuch der Experimentalphysik, 1956, im Detail beschrieben ist. Hier die Kopie der relevanten Seiten.
...
Herzliche Grüße,
Olaf
Genau dieser Artikel schwebte mir vor, als ich mir den Film angeschaut habe.
,,Man muss nicht alles wissen, man muss nur wissen wo es steht."
Oder so ähnlich
LG
Jürgen
Hier ein paar Bilder von einem fast isotropen Mineral (vielleicht ein Zeolith) in einem Tephrit vom Kaiserstuhl. Die ersten beiden Bilder im lin. und x-polarisierten Licht zur Übersicht. Dann 3 Detailphotos im x-pol mit Polarisator in 0, 22.5 und 45 Grad Stellung. Das 3. Bild ist die Überlagerung der 3 Grünkanäle.
Viele Grüsse
Florian
Hallo, werte POL und DIK Modifikations-Interessierte,
nur um den Faden in Erinnerung zu behalten und weil ich es ganz interessant finde, ein Bärtierchen in polychromatischer Polarisationsmikroskopie (https://www.linkedin.com/posts/michael-shribak-1b523849_tardigrade-under-polychromatic-polarizing-activity-7100971972968214528-kE_5?trk=public_profile_like_view) (auf M. Shribaks linkedin Seite (Anmeldung einfach wegklicken).
Beste Grüße Stefan
Hallo, werte Pol-Freunde,
auf der diesjährigen FOCUS ON MICROSCOPY Konferenz in Genua gab es einen kleinen Beitrag mit Bildern von M. Shribak zur Polychromatischen Pol-Mikroskopie:
Polychromatic polarization: new label-free imaging capabilities in biology, medicine, geology, and data storage (https://www.focusonmicroscopy.org/2024-program-online/?source=pp&event_id=5817&tab=pdf&a_id=6705)
Zudem wollte ich noch ein Bild von ihm (auf X veröffentlicht) zeigen, welches zumindest den Unterschied Zur PM mit der klassischen Lambdaplatte zeigt :
ppm shribak.jpg
Quelle: https://x.com/mshribak/status/1656873389360058368
Dann noch die Frage in die interessierte Runde, ob jemand Versuche dazu gemacht oder weitergekommen ist?
Beste Grüße Stefan
Hallo Stefan,
Versuche dazu hat es ja schon hier gegeben, nur nicht mit dem erwünschten Erfolg.
Wie in meiner Bildfolge zu sehen, wiederholen sich die Farben bereits nach einer 90° Grad Drehung, Dies ist bei einem 3,75 mm dicken R- Quarz auch nicht verwunderlich, da das Gelb in gekreuzten Polarisatoren den ,, teinte sensible" in der parallelen Stellung hervorrufen soll.
Ich denke, man müsste mit einem Quarz von ca. 7,5 mm Dicke arbeiten, um die 180° abzudecken.
In Fig 1 b wird beschrieben, dass die Kristalle 1 und 2 normalerweise unsichtbar seien. Ich glaube hier ist die Auslöschung gemeint, da sie sich fast mit ihren Schwingungsebenen im Bereich des Polarisators bzw. des Analysators befinden. Dem entspricht im ,, Stern die Farbe bei 0° und 180° für Mineral 2 und 90° und 270° für Mineral 1 . Dort decken sich jeweils die Orientierung von höherem Brechungsindex bzw. langsameren Welle. Die Orientierung der restlichen Kristalle mit ihrem γn ist dann entsprechend ihrer Farbe abzuleiten. Man muss dann wieder im // pol Licht beobachten.
Die Lage von γn kommt damit dem Nachführen des Analysators gleich.
Allerdings glaube ich, dass Bild b in Fig 2 noch mit dem Rechner nachbearbeitet wurde, um die Hintergrundfarbe des Quarzes herauszurechnen.
LG
Jürgen
Hallo Stefan,
ich habe heute nochmal den Versuch unternommen und mit einem Objekt mit wenig Doppelbrechung und reichlich Glasanteil verwendet.
Der Strahlengang ist wie folgt.
Lichtquelle
Polarisator
L-Quarz
Objekt
Analysator
R- Quarz
Ja, ich war selber überrascht, als ich die Reihenfolge aufgeschrieben habe, da mir der ,,Fehler ,,beim Aufnehmen meiner Fotoserie nicht bewusst war. Jeder Quarz für sich hat eine Dicke von 5 mm und obwohl mir der ,,Fehler ,,nicht bewusst war, erreichte ich den, ,,teinte sensible" nach einer Analysator Drehung von 240° Grad. Die im vorherigen Beitrag genannten 3,75 mm entsprechen einer 90° Drehung bis zum, teinte sensible" .90°/3,75mm* 10 mm = 240°. Die 10 mm ergeben sich aus den beiden Quarz Dicken von je 5 mm. Obwohl mir diese Zusammenhänge, R-Quarz über dem Analysator bei gleichzeitiger Übereinstimmung der Dreh Rate für 10 mm Platten stärke ergeben, unklar sind, bin ich dennoch, entgegen meiner früheren Versuche zu einem Ergebnis gekommen.
Die Bilderfolge zeigt ein ,,Material" aus Quarz, Feldspat und Glas bestehend. Der Hintergrund ist beim letzten Bild auf den ,,teinte sensible" eingestellt , weshalb auch die Glasreichen Phasen diese Farbe angenommen haben.
Bild 1 // POL Durchlicht
Bild 2 + POL
Bild 3 +POL + λ/4
Bild 4 PPM im ,,fehlerhaften ,,Aufbau
LG
Jürgen
(https://www2.pic-upload.de/img/37372558/ppol.jpg) (https://www.pic-upload.de/)
(https://www2.pic-upload.de/img/37372559/pol.jpg) (https://www.pic-upload.de)
(https://www2.pic-upload.de/img/37372561/pollambdaviertel.jpg) (https://www.pic-upload.de)
(https://www2.pic-upload.de/img/37372562/PPM.jpg) (https://www.pic-upload.de)
Hallo Jürgen,
Dank Dir erst einmal für das Zeigen dieses Aufbaus und Deiner Ergebnisse.
Versteh ich das richtig:
Du verwendest lineare Polarisatoren? Also den unteren Aufbau aus deinem Beitrag #11 hier vorne mit den beiden gegenläufig drehenden Quarzen.
Was meinst Du mit "fehlerhaftem Aufbau", das Fehlen der zirkulären Polarisatoren bzw 𝝺/4 Kompensatoren bei dem jetzigen Aufbau?
Beste Grüße Stefan
Hallo Jürgen,
noch eine Nachtragsfrage: wie waren denn die Quarze orientiert?
Beste Grüße Stefan
Hallo Stefan,
eigentlich wollte ich den in Beitrag 11 Fig 1 unten Aufbau realisieren, der ja laut Abbildung ohne λ/4 Platten auskommt. Den Fehler den ich begangen habe liegt darin, dass ich den oberen z-cut – Quarz über dem Analysator platziert habe und nicht wie in der Abbildung zwischen Objektiv und Analysator. Das sollte eigentlich keinen Einfluss mehr auf die Interferenz nehmen. Aber wie gesagt, im Ergebnis erreiche ich eine Drehung von 240° bis zum Eintreten des "teinte sensible", was einer Plattendicke für Quarz von 10 mm entspricht.
LG
Jürgen
Hallo Jürgen,
jetzt 💡, aha, hab ichs auch kapiert- sehr spannend.
Zumindest beim unteren L-Quarz spielt aber die Orientierung eine Rolle, oder bei beiden? Oder so eingestellt dass sie im x-Pol auslöschen? Was ja aber wieder bei über dem Analysator liegend.... ich fürchte ich muss nicht nur wegen des Vorgewitterföhns heut passen.
Beste Grüße Stefan
Hallo Stefan,
die Lage des Quarzes spielt eigentlich keine Rolle, da die Dreh-Aktivität von der Lage des Polarisators aus gemessen wird. Ist dieser wie an meinem Amplival N-S ausgerichtet beginnt die Öffnung des Analysators bei N mit 0°. Ich kann den Quarz unabhängig davon drehen, ohne die Situation (Farbe)zu verändern. Einzig und allein die Stellung von Polarisator zu Analysator ist ausschlaggebend. Für den sichtbaren Spektralbereich und unter gekreuzten Polarisatoren erscheint bei einer Dicke von ca.
3,75 mm ein Gelbton. Dreht man nun den Analysator um 90° sind Analysator und Polarisator parallel und man erblickt den "teinte sensible", ein sehr empfindlichen Umschlagpunkt von Blau nach Rot-Violet, da diese Komplementär Farbe nichts mehr von dem Gelb-Grünen Bereich des Spektrums enthält. Bei etwa doppelter Dicke des Quarzes verschiebt sich dieser Umschlagspunkt auf ca. 180°. Weiter Dickenzunahme von 3,75 mm verschieben den "teinte sensible" auf eine Analysator Stellung von 270° usw. Man könnte dies unzählige male wiederholen, aber der "teinte sensible" wir umso kontrastloser, je dicker der Quarz wird, bis sich schließlich ein Weiß höherer Ordnung einstellt.
LG
Jürgen
Hallo Kollegen,
ich hatte mal vor einiger Zeit Beispiele der farbigen Kontrastierung on Erzen im Auflicht mittels Laves-Ernst Kompensator berichtet:
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=28288.0 (https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=28288.0)
Viele Grüße,
Holger
Hallo Jürgen
Dank Dir für die weitergehenden Erläuterungen. Ich hatte ja, nach den auch sehr diversen Aufbauten und Schilderungen in den PPM papern, mich gefragt, ob Deine Quarze auch im linear-polarisierten Licht einen kompensatorischen Effekt haben könnten:
Zitat von: hugojun in November 17, 2023, 19:33:28 NACHMITTAGSEin Hinweis zum Artikel von Shibak 1986 besagt, dass man eine drehaktive Platte unter gewissen Umständen als λ/4 Platte einsetzen kann , wenn bestimmte Voraussetzungen gegeben sind.
(dein Beitrag #24 hier).
Interssant wäre noch wie dein Präparat mit subparalleler λ Platte (wie von Olaf hier oben und nun von Holger auch erwähnt, aussieht.
Hallo Holger,
schöne Illustration der von Olaf oben schön erwähnten Methode n Laves und Ernst. Ich hatte mich dazu etwas eingelesen.
Interessant wie so eine Methode alle hl. Zeiten mal wieder auftaucht und wieder in der Versenkung verschwindet...
Diese Methode ist halt wesentlich einfacher zu realisieren, wenn auch nicht ganz so polychromatisch, dann doch multichromatisch ;)
vgl.jpg
aus Newton 1995
Beste Grüße Stefan
Hallo Stefan,
bei der Betrachtung von einzelnen Objekten ist es sicher relativ einfach, durch subparallele Kompensatoren oder leichtes drehen des Analysators, Verbesserung zu schaffen. In einem Gefüge- Verband von zwar gleichen Mineralen aber mit jeweils anderer optischer Orientierung ist das Vorgehen sehr mühselig und man hat auch keine Übersicht der Orientierung zueinander, weil man für jedes Korn die Einstellung ändern müsste.
Ich glaube, darin liegt die auch stärke der PPM Methode, dass man eine ,,life" ( iSv direkt )Übersicht bekommt.
Apropos ,,life"( iSv Leben); bewegliche Objekt würden ständig ihre Farbkombination wechseln.
Mit dem Rot I Kompensator bekommt man eine Orientierung von um die +- 90° Trennung hin, blau additiv und gelb subtraktiv und die Auslöschung in Rot I. Laut Literaturangaben sind mit PPM +- 5° und professionellem Aufbau möglich.
LG
Jürgen
Mir fällt noch eine "Modifikation" der POL-Mikroskopie ein, na - eigentlich ist es keine Modifikation im strengen Sinne sondern eine Verfeinerung.
Shinya Inoué war einer der Pioniere in der extremen biologischen POL-Mikroskopie.
Es gibt gute Publikationen hierzu im Netz, z. B. hier:
https://www.journals.uchicago.edu/doi/full/10.1086/689593 (https://www.journals.uchicago.edu/doi/full/10.1086/689593)
Er konnte durch die Optimierung der Auslöschung (extiction) auch kleinste Doppelbrechungen wie zum Beispiel die Mikrotubuli der Spindel bei der Zellteilung sichtbar machen.
Um diese maximierte Auslöschung bei gekreuzten Polarisatoren zu bekommen hat er sehr viel Aufwand getrieben, welches in dem Zusammenbau eines eigens dafür konzipierten System-Mikroskops gipfelte (in der Community damals liebevoll "ShinyaScope" genannt).
Er verwendete u.a. Menisken ("Rectifier") um den letzten Rest von Spannungen und anderen Unregelmäßigkeiten im optischen System zu kompensieren, die eine maximale Extinktion, speziell bei high NA Objektiven typischerweise verhindern. Beschrieben ist sowas in seinem Standardwerk "Videomicroscopy" aus dem auch die Abb. 2 unten entnommen ist..
LEITZ hat das vor vielen Jahren einmal aufgegriffen und den Korrektionspolarisator gebaut, der in einen POL-Kondensor (ich glaube der 500er Serie) einzuschieben war... Wolfgang? @Ortholux).
Hallo Holger und alle Freunde der (modofizierten) Pol-Mikroskopie,
Shinya Inoue ist wirklich eine ganz besondere Mikroskopikerpersönlichkeit, trotz des etwas antiquiert wirkenden Titels und auch teilweise Inhalts ist Video Microscopy eine Fundgrube. Er hatte sich ja in seinem langen Leben mit wirklich allen möglichen Aspekten der hochauflösenden Licht bzw. Pol-Mikroskopie befasst: von Deckglasdicken über Brechungindizes der Medien zu den besonderen Anforderungen an die Optiken bishin zu den Anfängen der digitalen Nachbearbeitung war alles dabei.
Als er kurz nach dem II WK anfing standen die Zeiten auf Maschinengewehre zu Mikroskopen:
Shinya-scope Version 1
Shsc1.jpg
Shinya-scope Version 4
Shsc4.jpg
Shinya-scope Version 7
Shsc7.jpg
Beste Grüße Stefan
-
Hallo Stefan,
danke für die schönen zusätzlichen Informationen zu Shinya und seinen sehr speziellen Mikroskopen.
Hoffentlich liest Wolfgang (@ortholux) hier mit, der hat doch eigentlich fast alles, also evt. auch den sehr seltenen Korrektionspolarisator von Leitz?
Wolfgang?
Viele Grüße,
Holger
Hallo Jürgen und alle PPM-Interessierte,
das was Du, Jürgen dort geschrieben hast
Zitat von: hugojun in Juni 18, 2024, 14:22:33 NACHMITTAGSch glaube, darin liegt die auch stärke der PPM Methode, dass man eine ,,life" ( iSv direkt )Übersicht bekommt.
Apropos ,,life"( iSv Leben); bewegliche Objekt würden ständig ihre Farbkombination wechseln.
Mit dem Rot I Kompensator bekommt man eine Orientierung von um die +- 90° Trennung hin, blau additiv und gelb subtraktiv und die Auslöschung in Rot I. Laut Literaturangaben sind mit PPM +- 5° und professionellem Aufbau möglich.
hat mich ja auch von Anfang an an der Methode interessiert.
so wie ich es verstanden haben verwendet
Aufbau 1
lineare Polarisator/Analysatorkombi mit zwei gegenläufig-drehenden Quarzen (ca 3,75mm)
Aufbau1.jpg
Aufbau 2
Zirkularpolarisation welche über die Wellenlängen des sichtbaren Lichts konstant verzögern (achromat.) und einer dicken (8mm) Quarzplatte im beleuchtenden Strahlengang
Aufbau2.jpg
Wo seht ihr Fallstricke, bzw Vorteile und Unterschiede der unterschiedlichen Aufbauten?Ich seh ja z.B. bei einem dickeren Quarz im abbildenden Strahlengang (Aufbau 1) ohne Telansystem eher ein Problem.
Beste Grüße Stefan
Lieber Stefan ,
Wülfing´s Arbeit ,,Über die empfindlichen Farben und ihre Anwendung bei der Erkennung schwach doppelbrechender Medien" erbringt den Nachweis, dass zur Erzeugung des ,,Teint sensible ,,durch verschiedenen Hilfs-Platten sich gleichgute Ergebnisse erzielen lassen.
In seinem Diagramm entsprechen die Kurven I, II, III den Spektren von Hilfs-Platten aus parallel zu den optischen Achsen geschnittenen Quarzscheiben von 60,4 µm, 63,1 µm und 65,8 µm Dicke respektive.
Ihre Minima liegen bei 560 nm, 575 nm und 590 nm.
Die Kurven IV , V und VI entstanden aus Hilfsplatten , welche in ihrer Anwendung unter dem Namen Biot-Klein´sche Quarzplatte bekannt wurden. Da hier der Quarze senkrecht zu ihrer optischen Achse geschnitten wurden und die Rotations-Doppelbrechung um den Faktor >100 geringer ausfällt, sind Hilfsplatten-Dicken von 3,6mm, 3,75 mm und 3,9 mm notwendig.
(https://www2.pic-upload.de/img/37404306/GraphenI-IV.jpg) (https://www.pic-upload.de/)
Obwohl die spektrale Ähnlichkeit nachgewiesen werden konnte, blieb die Frage über die Wirkungsweise der unterschiedlichen Hilfsplatten offen.
Sehr geringe Spannungsdoppelbrechung an Gläsern sind viel deutlicher durch den Farbumschlag mit Hilfe einer normalen λ-Platte nachzuweisen, wo hingegen die Biot-Klein´sche Quarzplatte völlig versagt. Umgekehrt ist die geringe Doppelbrechung von anisotropen absorbierenden Oberflächen um ein Vielfaches deutlicher Nachweisbar unter Verwendung der Biot-Klein´schen Quarzplatte. Andere Anwendungen der Biot-Klein´schen Quarzplatte sind die Beobachtung von Auslöschungslagen an anisotropen Kristallen mit Eigenfarben (Pleochroismus), anisotrope reflektierende Oberflächen und die Bestimmung der Halbwertbreite von Glas-Farbfilter.
https://www.zobodat.at/pdf/Mikroskopie_5_0292-0295.pdf
LG
Jürgen
Hallo Jürgen,
besten Dank! 💡
Nicht dass ich den Wülfing-Artikel nicht schon einmal angeschaut hätte, aber wie es halt immer so ist. ;)
Beste Grüße Stefan
Hallo in die Runde,
bzgl. PPL und erforderlichem achromatischen λ/4 Verzögerer habe ich noch ein bisschen recherchiert.
Anscheinend kann man die achromatische Phasenverzögerung doch recht einfach auf unterschiedliche Weisen erzeugen.
In folgendem Artikel wird bspw. die Verwendung von jeweils 3Stk klassischen λ/4 Platten aus Quarz in Reihe zur Erzeugung der achromatischen l/4-Phasenverzögerung beschrieben, wobei die mittlere um einen Winkel von etwa 58° im Azimuth verdreht werden muss. Siehe hier: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030402614003702
Auch eine Kombination aus einer um einen gewissen Winkel verdrehten λ/2 und einer λ/4 Quarz-Platte könnte gehen.
Oder man nimmt klassisch zwei unterschiedliche λ/4 Verzögerer bspw. Quarz und Gips und testet die Verdrehwinkel.
Apropos, hier wäre auch bspw. einen chinesischen Supplier für klassische achromatische Qz/MgF2 λ/4 Verzögerer mit gutem Preis/Leistungsverhältnis, 250USD für 1Zoll sind schon ganz ok. Bei Thorlabs usw. werden 1k€ aufgerufen, aber dann entspiegelt und gefasst.
Lg Tino
Hallo Tino,
ich werde demnächst mal experimentieren und basteln;
Ich dachte ja ursprünglich auch, dass diese achromatischen Elemente maßgeblich wären.
Aktuell werde ich mich mit einfachen λ/4 Kompensatoren welche von 4-700nm ±0,03λ aufweisen begnügen. Wenn ich mir die Abb. in den div. Supplementories der Veröffentlichungen ansehe, dann sind die Bauteile ja auch nicht gerade so dimensioniert, dass dort all zu viel Platz ist.
Beste Grüße Stefan
Eine ältere Version ohne paywall
https://www.ias.ac.in/article/fulltext/seca/041/04/0130-0136
LG
Jürgen
Ohje,
hatte leider garnicht mitbekommen, dass die Veröffentlichung nicht frei ist. Kann sie natürlich per PN bereitstellen. Außerdem war im Paper nicht von λ/4 die Rede sondern von λ/2. ::) Das Prinzip sollte das selbe sein, der Winkel stimmt dann aber mglw. nicht. Gibt es irgenwo eine Tabelle für die Dispersion der Doppelbrechung für gängige Retardermaterialien, wie Quarz, Gips usw.? Dann könnte man vllt noch etwas optimieren.
Lg Tino
Und danke nochmal Jürgen, für den anderen Artikel. Hab jetzt erst verstanden, dass die Dispersion der Doppelbrechung eher nicht das Problem ist, sondern die relative Konstanz derselben.
Lg Tino
Zitat von: TStein in Oktober 09, 2024, 18:56:35 NACHMITTAGSOhje,
hatte leider garnicht mitbekommen, dass die Veröffentlichung nicht frei ist. Kann sie natürlich per PN bereitstellen. Außerdem war im Paper nicht von λ/4 die Rede sondern von λ/2. ::) Das Prinzip sollte das selbe sein, der Winkel stimmt dann aber mglw. nicht. Gibt es irgenwo eine Tabelle für die Dispersion der Doppelbrechung für gängige Retardermaterialien, wie Quarz, Gips usw.? Dann könnte man vllt noch etwas optimieren.
Lg Tino
https://hal.science/hal-03520222
Florian hat auch eine Tabelle angefertigt, die ich gerade nicht finde, da unterwegs.
LG
Jürgen
Zitat von: TStein in Oktober 09, 2024, 19:20:10 NACHMITTAGSUnd danke nochmal Jürgen, für den anderen Artikel. Hab jetzt erst verstanden, dass die Dispersion der Doppelbrechung eher nicht das Problem ist, sondern die relative Konstanz derselben.
Es gibt ja sogar eine Apophyllit Variante, den sog. Leucocyclit, bei dem die Dispersion der Doppelbrechung gerade so ist, dass die Phasenverzögerung achromatisch ist. Dieser zeigt dann nur abwechselnd schwarze und weisse Interferenzfarben, daher der Name.
Viele Grüsse
Florian
Hallo Florian, hallo Jürgen, hallo Stefan,
danke für die Erläuterungen und die Literatur. Jetzt ist auch die Verwendung des z-Cut Quarzes als idealer Polarisationsrotator (ohne Einführung einer Elliptizität) aufgrund der chiralen Kristallstruktur im Rahmen der PPL klarer, als Alternative zu den achromatischen Lambda/4 Retardern. Soweit ich gelesen habe sind aber die Anforderungen an die exakte Kompensationswirkung der beiden z-Cuts (jeweils rechts- und linksdrehend) ziemlich hoch, dh. die Dicke muss im µm-Bereich möglichst gleich sein.
Lg Tino
Ich habe mich nochmal an das Thema PPM herangemacht und andere Kombinationen der optischen Elemente versucht.
Der Aufbau ist wie folgt:
Lichtquelle
Zirkular POL Filter mit POL Filter Lichtquelle zugewandt N-S
Rechtsdrehender Quarz 5mm Stärke
Objekt
Linksdrehender Quarz 5mm Stärke
Linearer POL Filter O-W
Auge / Spektrometer
Das Objekt ist ein Azimutal Kompensator mit einer achromatischen λ/4 Plate.
Somit habe ich die Ausrichtung von nγ messbar unter Kontrolle.
Die Ausgangslage des Kompensators ist nγ // N-S, Ablesung 90°.
Mit dieser Anordnung ist es mir gelungen eine volles Farbspektrum über eine Drehung von 180° zu erzeugen.
Zugegeben ist der Blaubereich nicht sehr kräftig im Farbton.
Objekte geringerer Doppelbrechung wie λ/8 , λ/16 erzeugen kein komplettes Farbspektrum.
Dazu müssen wahrscheinlich die Drehquarze von geringere Dicke sein , damit der Gangunterschied vom Objekt zum Drehquarz in einem angemessenen Verhältnis zu einander stehen.
Im GIF ist die Wanderung der Messung über das CIE Diagramm Abhängig von der Orientierung von n λ verteilt dargestellt.
Die x/y Werte für das CIE Diagramm sind aus 13 Spektren berechnet worden.
lG
Jürgen
(https://www2.pic-upload.de/img/37555436/StackGIF.gif) (https://www.pic-upload.de/)
Lieber Jürgen,
wäre Dir mit dünneren Quarzplatten gedient, und wenn, welche Größe und welche Dicke würdest Du benötigen? Es kann sein, dass ich solche in einer meiner Schubladen finde.
Herzliche Grüße,
Olaf
Lieber Olaf,
ich glaube so um 2 bis 3 mm würde schon einen deutlichen Unterschied bringen, das gilt dann für je eine links- und eine rechtsdrehen Platte, bei immer gleichen Dicken? Durchmesser so um 20mm vieleicht.
Das wäre natürlich fantastisch, um das mal testen zu können.
lG
Jürgen
Hallo Jürgen,
ein paar Fragen zu Deinem letzten Aufbau und meinem Verständnis:
1. die beiden Polarisatoren blieben gekreuzt und somit die erste Viertelwellenplatte auch konstant?
2. Rechtsdrehender Zirkularpolarisator?
3. Warum nicht einen linearen Polarisator mit der achromat. Viertelwellenplatte kombiniert ?
Beste Grüße Stefan
Hallo Stefan ,
CPO ist ein handelsüblicher Kamera POL Filter , die ja aus Licht-mess -technischen Gründen bei modernen Kamaras schon einen λ/4 Filter Kameraseitig und einen Linear Filter Objektseitig tragen. Sie sind also gekoppelt.
Zu 1 .Die Grundeinstellung ist konstant gekreutzt.
Zu 2. Rechtsdrehender Quarz- ( nicht Polarisator), ist im Prinzip eine lineare Polarisation , aber Lichtwellenlänge abhängig . Bei monochromem Licht würde die entsprechende Wellenlänge durch entsprechende Stellung zweier linearer pol Filter zu einander zur Löschung gebracht. Bei polychromatischer Beleuchtung nur die Drehungsbedingte Wellenlänge.
Zu 3. Der Kamera Filter ist ja solch eine Kombination , s.oben
Ich habe die Optische Kombination mal ohne die Drehquarze gemessen.
Einmal den COP ( Kamerafilter )parallel zum linearen Analysator , dann mal gekreuzt zum linearen Analysator.
Als Objekt in beiden Fällen eine λ/4 Platte in Schritten von 15 ° über 180° gedreht. Mann erreicht nicht das volle Farbspektrum, es tritt lediglich eine Wiederholung nach 90° auf. Der Unterschied von COP parallel oder gekreuzt zum linearen Analysator , besteht in der Erzeugung der Komplementärfarbe bei 45^Stellung der λ/4 Platte.
lG
Jürgen
cross
(https://www2.pic-upload.de/img/37555568/cross45.jpg) (https://www.pic-upload.de)
parallel
(https://www2.pic-upload.de/img/37555569/parall45.jpg) (https://www.pic-upload.de)
Hallo Jürgen,
Danke erst einmal für die Ausführungen.
Ich hatte durch den unscharfen/-richtigen Begriff "rechtsdrehend" bei 2.) wohl Verwirrung gestiftet, gemeint war die Händigkeit, also L- oder R-CPL.
Interessanter jedoch ist, was auch in meinen Fragen steckte, weshalb bei der Detektion von schwacher Doppelbrechung kein volles Spektrum auftrat. M.M. nach weil das eingehende Licht zirkulär und nicht elliptisch polarisiert war.
Was hatte dich veranlasst nun einen zirkulären Polarisator vor zwei gegendrehsinnigen Quarzen zu verwenden? Bei dieser Polarisation verwenden die beschriebenen Aufbauten dann ja nur einen dicken Quarz kondensorseitig.
Beste Grüße Stefan
Hallo Stefan ,
Dr. Shribak`s US-Patentschrift zeigt eine Vielzahl an Kombinationsmöglichkeiten.
https://patents.google.com/patent/US9625369B2/en
Auch die Verwendung von gegendrehsinnigen Quarzen ist in einer seiner vielen Publikationen ( in welcher müsste erst wieder recherchieren ) erwähnt.
Dr. Shribak´s früheste, mir vorliegende Veröffentlichung ,, Use of a gyrotropic birefringent plate as a quater-wave plate ,, stammt bereits aus dem Jahre 1985.
Seither hat er wohl viel experimentiert.
Im Grunde mache ich nichts anderes, mit den mir zur Verfügung stehenden optische Baudelementen.
Jürgen
Als Objekt habe ich diesmal einen Dünnschliff genommen, der aus Kornphasen besteht, die allesamt eine geringe Doppelbrechung aufweisen, die gerade mal ein Weiß der ersten Ordnung erzeugen.
Es handelt sich dabei wahrscheinlich um einen Keramik Rohstoff der nur aus Quarz und Feldspäten besteht. Bild 1
Diesmal ist die PPM Anordnung so gewählt, dass ich nur die vorhandenen linearen Polarisatoren des Mikroskops in gekreuzter Stellung verwende. Dazu kommen je ein links- und ein rechtsdrehen Quarzplatte jeweils direkt über und unter dem Dünnschliff und von 2 mm Dicke. Bild 2
Ein einziger Dreh Quarz über oder unter dem Dünnschliff bring keinen Farbgewinn. Bild 3
Eine besondere Orientierung im Bild 2 haben die oliv-grünen Körner.
Diese würden bei einer vollständigen Tischdrehung um 360° keine Aufhellung zeigen, da ihre optische Achse aus dem Bild heraussticht. Die Lagen sind gesucht, wenn es darum geht, konoskopische Untersuchungen durchzuführen.
Und noch zum Vergleich Addition und Subtraktion durch eine λ-Plate Bild 4
lG
Jürgen
Bild 1
(https://www2.pic-upload.de/img/37555607/IMG_5517.jpg) (https://www.pic-upload.de/)
Bild 2
(https://www2.pic-upload.de/img/37555608/IMG_5520.jpg) (https://www.pic-upload.de)
Bild 3
(https://www2.pic-upload.de/img/37555609/IMG_5519.jpg) (https://www.pic-upload.de)
Bild 4
(https://www2.pic-upload.de/img/37555610/IMG_5527.jpg) (https://www.pic-upload.de)
Die Interpretation hat aber so ihre Tücken
Der Ausschnitt zeigt drei Korner in diagonaler Lage von links unten nach rechts oben.
Die beiden Körner Mitte und links unten zeigen mit 1λ Addition und Subtraktion im PPM Bild aber gleiche Farbe. Das Mittlere Korn und das darüber , rechts , zeigt unter 1 λ Addition , Im PPM Bild aber verschiedenen Farben?
(https://www2.pic-upload.de/img/37555611/IMG_5520cropPPM.jpg) (https://www.pic-upload.de/)
(https://www2.pic-upload.de/img/37555612/IMG_5527croplambda.jpg) (https://www.pic-upload.de)
Hallo Jürgen,
der "Farbvorteil" der PPM bei den Pol-Achs-nahen Lagen des Objektes gegenüber dem Rot-Violett-Blau Umschlag mit Rot I wird z.B. in Detection of crystals in joint fluid aspirates with polychromatic polarisation microscopy, Fig 1. (https://www.researchgate.net/publication/371099805_Detection_of_crystals_in_joint_fluid_aspirates_with_polychromatic_polarisation_microscopy) erwähnt.
Hier noch einmal das Testobjekt für 20nm, C(ompensated)PLM = Rot I
(https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?action=dlattach;attach=43427;image)
Q: M Shribak https://x.com/mshribak/status/1656873389360058368
Beste Grüße Stefan
Hallo Stefan,
am Besten wäre natürlich ein solches Testobjekt wie in deinem Bild, um den Versuchsaufbau zu kontrollieren.
Beim Diatomeen Arachnoidiscus , mit nur ca. 5nm Gangunterschied ist je nach Publikation mal das volle Farbspektrum , mal nur ein Drei-Farbensystem zu sehen.
Ich versuche mal, mir ein solches Diatomen an Land zu ziehen.
lG
Jürgen
Hallo Jürgen,
das Problem mit den Arachnoidisci kenn ich, hab mit jetzt leihweise zwei Präparate besorgt; alterativ hatte ich an einen Stern aus Kunstseide bzw schmale Streifen Kunststoffverpackung aus der Wertstofftonne* gedacht, (* hatte letztens ein sehr schön hochtransparentes Stück aufgetan welches ca λ/16 aufwies) in einem der Paper wurde 110 und 140nm Folie in Subtraktion gebracht und radial-orientierte Segmente zum Stern geklebt, aber ich fand die Suche nach Drehung im xPol zart unterschiedliches Grau-zeigendem Plastik einfacher: Köhlers Grau I in low-tech ;D sozusagen.
Grau I wär aber auch im Aufbau noch eine Idee um die Sensitivität zu steigern... hoffe demnächst auch weiter zu tüfteln.
Beste Grüße Stefan
Hallo Stefan,
in diesem Bericht
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.12.15.422951v2.full.pdf
findet man ein Literaturhinweis
für ein Rezept zur Herstellung eines ,,anisotropic glass target ,,
https://opg.optica.org/directpdfaccess/bb1ec9d2-81d2-41db-906ac1819c7bb357_249200/oe-21-4-3946.pdf?da=1&id=249200&seq=0&mobile=no ,
fehlt nur das passende Equipment.
lG
Jürgen
IMG_5546 0.jpgIMG_5547 15.jpgIMG_5548 30.jpgIMG_5549 45.jpgIMG_5550 60.jpgIMG_5551 75.jpgIMG_5552 90.jpgIMG_5553 105.jpgIMG_5554 120.jpgIMG_5555 135.jpg
Das GIF läuft nicht, muss mal schauen woran es liegt. Könnte mit 25 MB zu gr0ß sein
Neuer Tag , neues Glück ,
Aufbau wie folgt
CPO E-W
RQ 2 mm
Objekt ( Sandstein)
LQ 2 mm
Azimut Komp. λ/4 γ ^Grad ( NW-SO)
Lin Analysator 315 ° SW-NO
Die Bildschärfe ist wegen des gestapelten Aufbaus nicht sehr gut. Auch ist es schwer bei über 4-facher Vergrößerung noch genügen Arbeitsabstand zu bekommen.
Zudem kann ich nur das Objekt mit den Quarzen drehen, der Rest steht still.
Zumindest die Farbverteilung zieht sich über die gewünschten 180° .
Ohne λ/4 Platen ( CPO und Azimut Komp. ) ist da nichts zu machen.
lG
Jürgen
IMG_5556 150.jpgIMG_5557 165.jpgIMG_5558 180.jpg
Hier die restlichen von 150 bis 180 Grad
lG
Jürgen