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Foren => Mikroskopie-Forum => Thema gestartet von: olaf.med in September 11, 2019, 15:02:00 NACHMITTAGS

Titel: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: olaf.med in September 11, 2019, 15:02:00 NACHMITTAGS
Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop

In einem kürzlich erschienen Beitrag (hier) (https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=35022.0) ging es um Polarisationsfolien allgemein und Zirkularpolarisatoren im Besonderen. Es wurde schon ganz richtig erklärt, dass es sich bei den Zirkularpolarisatoren um ein ,,Sandwich" von einem normalen linearen Polarisator mit einer zusätzlichen λ/4-Folie in 45°-Stellung handelt. Peter hat auch mit einer schematischen Zeichnung sehr anschaulich erklärt, wann man bei Verwendung von Zirkularpolarisatoren Dunkelheit bei Kreuzung zweier Folien erhält. Hier möchte ich den grün unterlegten Fall noch eingehender diskutieren – es ist übrigens die einzige Konstellation die bei der wissenschaftlichen Polarisationsmikroskopie eine Rolle spielt.

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/256052_36038289.jpg)

In dem Sonderfall, dass die beiden Zirkularpolarisatoren so kombiniert werden wie in dem grün unterlegten Fall, und zusätzlich die zweite λ/4-Folie genau 90° zur ersten orientiert ist, entsteht trotzdem Dunkelheit und nicht Helligkeit wie bei Peters Graphik.

Zur Deutung: Das natürliche Licht wird vom Polarisator linear polarisiert und dann beim Durchgang durch die λ/4-Folie zu zirkular polarisiertem Licht. Wenn die zweite λ/4-Folie in Subtraktionsstellung steht, also genau 90° zur ersten verdreht ist, wird aus dem zirkular polarisierten Licht wieder linear polarisiertes Licht, das am zweiten Polarisator ausgelöscht wird.

Alle Substanzen, die sich zwischen den beiden ,,Sandwiches" befinden werden also von zirkular polarisiertem Licht durchstrahlt und das hat wesentliche Konsequenzen. Bei einer vollständigen 360° -Drehung eines anisotropen Mediums zwischen normalen Polarisatoren gibt es vier genau definierte Dunkelstellungen die exakt 90° zueinander orientiert sind. Dazwischen verändert sich die Intensität der jeweiligen Interferenzfarbe stetig zwischen 0 (in Dunkelstellung) und einem Maximum in 45°-Stellung dazu. Im zirkular polarisierten Licht gibt es weder Dunkelstellung noch Intensitätswechsel, sondern jede Substanz erscheint in ihrer maximalen Farbintensität. Dies wird an folgendem Beispiel sichtbar:

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/256052_55909147.jpg)

Hier ist ein Gesteinsdünnschliff abgebildet, links im normalen linear polarisierten Licht, rechts im zirkular polarisierten Licht. Links befinden sich einige Kristalle in Dunkelstellung und erscheinen daher schwarz, andere sind nahe dieser Stellung orientiert und zeigen niedrige Farbintensität, andere ihre intensivste Interferenzfarbe. Rechts erscheinen alle in ihrer maximalen Interferenzfarbe.

Dieses Verhalten nutzt man z.B. bei der halbautomatischen oder vollautomatischen Planimetrie zur Ermittlung der Flächenanteile bzw. der Volumina der verschiedenen Komponenten. Hier würde das System die Kristalle in Auslöschungsstellung gar nicht erkennen und damit zu falschen Ergebnissen kommen.

Auch bei der Betrachtung von Interferenzbildern ändern sich die Erscheinungen von linear zu zirkular polarisiertem Licht (links jeweils linear, rechts zirkular):

einachsig

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/256052_33420276.jpg)

zweiachsig

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/256052_32347029.jpg)

Die Isogyren (schwarzes Kreuz im einachsigen Fall, schwarze Hyperbeln im zweiachsigen Fall) verschwinden und nur die Achsenausstichpunkte (Melatope) erscheinen als schwarze Punkte. (Entschuldigung für die quick and dirty Bilder – im wahrsten Sinne des Wortes).

Für exakte Verhältnisse benötigt man übrigens zwei gleiche abgestimmte λ/4-Folien, also z.B. mit einem Gangunterschied von 546nm/4.

Bei den zirkular polarisierenden Folien Foto- oder Kino-Zwecke will man nur das linear polarisierte Licht zerstören, um z.B. Fehlmessungen bei der Belichtung zu verhindern, da manche Sensoren sensitiv auf Polarisation reagieren.

Herzliche Grüße,

Olaf
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Heiko in September 11, 2019, 19:43:41 NACHMITTAGS
Lieber Olaf,

einleuchtend, weil anschaulich erklärt – so kennen und schätzen wir Dich.
Da ich außerdem Deine Geduld vielfach erfahren habe, darf ich bitte eine Nachfrage stellen. Warum bleiben bei der von Dir beschriebenen Zirkular-Kombination die Melatope erhalten? Worin besteht also der Unterschied zur optischen Aktivität z.B. des Quarzes?

Viele Grüße,
Heiko
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: olaf.med in September 11, 2019, 20:08:05 NACHMITTAGS
Lieber Heiko,

in dieser Richtung gibt es schlicht keine  Doppelbrechung - optische Achse= Richtung der Isotropie. Daher bleibt es dort schwarz.

Herzliche Grüße, Olaf
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Michael L. in September 11, 2019, 20:18:33 NACHMITTAGS
Hallo Olaf,

vielen Dank für diese anschauliche Zusammenstellung, jetzt ist mir diesbezüglich einiges klar geworden.

Viele Grüße,

Michael
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Heiko in September 11, 2019, 20:53:49 NACHMITTAGS
Dann war, lieber Olaf, meine Frage wieder einmal falsch gestellt.

So probiere ich es – Deine Geduld beanspruchend – noch einmal: Die erhalten bleibenden Melatope dieser Kombination entsprechen prinzipiell den Airyschen Spiralen des Quarzes. Kann man das so formulieren?

Viele Grüße,
Heiko
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Florian D. in September 12, 2019, 09:29:39 VORMITTAG
Zitat von: Heiko in September 11, 2019, 20:53:49 NACHMITTAGS
Dann war, lieber Olaf, meine Frage wieder einmal falsch gestellt.

So probiere ich es – Deine Geduld beanspruchend – noch einmal: Die erhalten bleibenden Melatope dieser Kombination entsprechen prinzipiell den Airyschen Spiralen des Quarzes. Kann man das so formulieren?

Viele Grüße,
Heiko
Warum? Es sind doch keine optisch aktiven Elemente involviert.
Gruss
Florian
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: olaf.med in September 12, 2019, 09:58:55 VORMITTAG
Lieber Heiko,

eine interessante Frage, die ich mir auch noch nie gestellt hatte.

Man muss realisieren, dass es sich bei der Zirkularpolarisation um einen grundsätzlich anderen Effekt handelt als bei dem optischen Drehungsvermögen, der aber im Prinzip zu der gleichen Erscheinung führt. Allerdings sind die Größenordnungen völlig unterschiedlich. Die Drehung des Lichtvektors um 360° entspricht bei der Zirkularpolarisation genau der benutzten Wellenlänge, also rund 0,5 µm. Das spezifische Drehungsvermögen des Quarzes liegt bei ca. 20°/mm, also benötigt man eine Schichtdicke von 18mm = 180.000 µm für eine Drehung um 360°, also die 360.000-fache Strecke (wenn ich mich nicht verrechnet habe 8) ).

Herzliche Grüße,

Olaf
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: olaf.med in September 12, 2019, 10:47:08 VORMITTAG
... und hier ein Experiment, das ich schon längst einmal hätte machen können: Quarz, zwei 1mm dicke Platten gekreuzt; links die normale Airysche Spirale, in der Mitte mit einem λ/4-Plättchen, rechts im zirkular polarisierten Licht. Man sieht, dass das "zarte" Drehungsvermögen des Quarzes von der Zirkularpolarisation völlig überrollt wird und die Airysche Spirale verschwindet.

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/256090_30631159.jpg)

Herzliche Grüße,

Olaf
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Peter V. in September 12, 2019, 11:00:42 VORMITTAG
Lieber Olaf,

ich wage natürlich nicht, ausgerechnet Deine Aussage anzuzweifeln, aber mein kurzer Versuch mit zwei Fotopolarisatoren ergibt keine Auslöschung, wenn die Lambda/4-Fläche zueinander gerichtet sind.
Kann es daran liegen, dass es davon abhängt, wie die Lamba/4-Schicht in ihrer Orientierung im Sandwich Polfilter-Lambda/4 orientiert ist? Also, dass es bei zufällig ausgewählten Zirkularpolfiltern mal eine Auslöschung geben kann und mal nicht?
Wenn das so ist, müsste ich meine Zeichnung präzisieren und schreiben "Auslöschung möglich, je nach Orientierung der Lambda/4-Schicht in den Sandwiches".

Herzliche Grüße
Peter


Zitat von: olaf.med in September 11, 2019, 15:02:00 NACHMITTAGS
Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop

In einem kürzlich erschienen Beitrag (hier) (https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=35022.0) ging es um Polarisationsfolien allgemein und Zirkularpolarisatoren im Besonderen. Es wurde schon ganz richtig erklärt, dass es sich bei den Zirkularpolarisatoren um ein ,,Sandwich" von einem normalen linearen Polarisator mit einer zusätzlichen λ/4-Folie in 45°-Stellung handelt. Peter hat auch mit einer schematischen Zeichnung sehr anschaulich erklärt, wann man bei Verwendung von Zirkularpolarisatoren Dunkelheit bei Kreuzung zweier Folien erhält. Hier möchte ich den grün unterlegten Fall noch eingehender diskutieren – es ist übrigens die einzige Konstellation die bei der wissenschaftlichen Polarisationsmikroskopie eine Rolle spielt.

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/256093_7244975.jpg)

In dem Sonderfall, dass die beiden Zirkularpolarisatoren so kombiniert werden wie in dem grün unterlegten Fall, und zusätzlich die zweite λ/4-Folie genau 90° zur ersten orientiert ist, entsteht trotzdem Dunkelheit und nicht Helligkeit wie bei Peters Graphik.

Zur Deutung: Das natürliche Licht wird vom Polarisator linear polarisiert und dann beim Durchgang durch die λ/4-Folie zu zirkular polarisiertem Licht. Wenn die zweite λ/4-Folie in Subtraktionsstellung steht, also genau 90° zur ersten verdreht ist, wird aus dem zirkular polarisierten Licht wieder linear polarisiertes Licht, das am zweiten Polarisator ausgelöscht wird.

Alle Substanzen, die sich zwischen den beiden ,,Sandwiches" befinden werden also von zirkular polarisiertem Licht durchstrahlt und das hat wesentliche Konsequenzen. Bei einer vollständigen 360° -Drehung eines anisotropen Mediums zwischen normalen Polarisatoren gibt es vier genau definierte Dunkelstellungen die exakt 90° zueinander orientiert sind. Dazwischen verändert sich die Intensität der jeweiligen Interferenzfarbe stetig zwischen 0 (in Dunkelstellung) und einem Maximum in 45°-Stellung dazu. Im zirkular polarisierten Licht gibt es weder Dunkelstellung noch Intensitätswechsel, sondern jede Substanz erscheint in ihrer maximalen Farbintensität. Dies wird an folgendem Beispiel sichtbar:

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/256093_65204782.jpg)

Hier ist ein Gesteinsdünnschliff abgebildet, links im normalen linear polarisierten Licht, rechts im zirkular polarisierten Licht. Links befinden sich einige Kristalle in Dunkelstellung und erscheinen daher schwarz, andere sind nahe dieser Stellung orientiert und zeigen niedrige Farbintensität, andere ihre intensivste Interferenzfarbe. Rechts erscheinen alle in ihrer maximalen Interferenzfarbe.

Dieses Verhalten nutzt man z.B. bei der halbautomatischen oder vollautomatischen Planimetrie zur Ermittlung der Flächenanteile bzw. der Volumina der verschiedenen Komponenten. Hier würde das System die Kristalle in Auslöschungsstellung gar nicht erkennen und damit zu falschen Ergebnissen kommen.

Auch bei der Betrachtung von Interferenzbildern ändern sich die Erscheinungen von linear zu zirkular polarisiertem Licht (links jeweils linear, rechts zirkular):

einachsig

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/256093_49972132.jpg)

zweiachsig

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/256093_47096010.jpg)

Die Isogyren (schwarzes Kreuz im einachsigen Fall, schwarze Hyperbeln im zweiachsigen Fall) verschwinden und nur die Achsenausstichpunkte (Melatope) erscheinen als schwarze Punkte. (Entschuldigung für die quick and dirty Bilder – im wahrsten Sinne des Wortes).

Für exakte Verhältnisse benötigt man übrigens zwei gleiche abgestimmte λ/4-Folien, also z.B. mit einem Gangunterschied von 546nm/4.

Bei den zirkular polarisierenden Folien Foto- oder Kino-Zwecke will man nur das linear polarisierte Licht zerstören, um z.B. Fehlmessungen bei der Belichtung zu verhindern, da manche Sensoren sensitiv auf Polarisation reagieren.

Herzliche Grüße,

Olaf
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: smashIt in September 12, 2019, 11:57:23 VORMITTAG
zirkulare polfilter gibt es ja links- und rechtsdrehend
ich schätze dass hier der hund begraben liegt ;)

Zitat von: Peter V. in September 12, 2019, 11:00:42 VORMITTAG
Lieber Olaf,

ich wage natürlich nicht, ausgerechnet Deine Aussage anzuzweifeln, aber mein kurzer Versuch mit zwei Fotopolarisatoren ergibt keine Auslöschung, wenn die Lamby/4-Fläche zueinander gerichtet sind.
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Peter V. in September 12, 2019, 11:59:44 VORMITTAG
Hallo,

das scheint nach gerade angestellten Versuchen mit einer 3D-Polbrille für einen 3D-Fernseher so zu sein! Aber ich warte mal lieber Olafs Äußerung ab...

Herzliche Grüße
Peter
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: olaf.med in September 12, 2019, 12:55:15 NACHMITTAGS
Hallo,

dies ist tatsächlich eine Variante an die  ich gar nicht gedacht habe,  da ich nie mit fertig konfektinierten Zirkularpolarisatoren arbeite, sondern ganz  klassisch am Mikroskop mit zwei einzelnen Lambda/4-Platten, eine im Tubusschlitz und eine im Filterschlitz oberhalb des Polarisators im Kondensor. Danke für  den Hinweis.

Das Problem kann man natürlich vermeiden,  indem man eine zirkular polarisierende Folie halbiert - beide Hälften haben dann sicher den gleichen Drehsinn.

Herzliche Grüße, Olaf
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Florian D. in September 12, 2019, 15:22:48 NACHMITTAGS
Hallo,
ich denke, das ist so:

Nehmen wir an, der Linearpolarisator polarisiert NS, epsilon des lambda/4 Plättchens verläuft vom 1. in den 3. Quadranten, omega vom 2. in den 4. Drehe ich einen gleichen Polarisator um 180 Grad um die NS Achse, so dass oben und unten vertauscht ist und der Linearpolarisator wieder NS zeigt, so wird epsilon nun vom 2. in den 4. Quadranten laufen und omega vom 1. in den 3. Legt man die Blättchen übereinander, so dass die lambda/4 Plättchen zueinander zeigen, wird sich der Effekt der lambda/4 Plättchen kompensieren und die Kombination transparent. Dreht man einen Filter um 90 Grad, addiert sich der Effekt der lambda/4 zu lambda/2, d. h. die Polarisation wird um 90 Grad gedreht und damit passiert das Licht die nun gekreuzten Polarisatoren.
Auch für beliebige Zwischenwinkel bleibt die Filterkombination transparent.

Ist hingegen der Drehsinn des 2. Filters entgegengesetzt zu dem des 1. Filters, wird immer Auslöschung resultieren.
Ich weiss, ein Bild wäre hilfreich.

Gruss
Florian
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: olaf.med in September 12, 2019, 23:08:01 NACHMITTAGS
Lieber Florian,

ZitatLegt man die Blättchen übereinander, so dass die lambda/4 Plättchen zueinander zeigen, wird sich der Effekt der lambda/4 Plättchen kompensieren und die Kombination transparent.

Das verstehe ich nicht! Wenn sich die beiden λ/4-Plättchen in Subtraktions-Stellung befinden, also kompensieren, resultiert bei gekreuzten Polarisatoren natürlich Dunkelheit. Hier ist eine Skizze dieser Anordnung. Man blickt in Richtung des Lichtstrahls, P und A sind die Polarisatoren, die Schwingungsrichtungen des ersten λ/4-Plättchens sind rot, die des zweiten grün.

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/256131_19575591.jpg)

Übrigens gibt es eine hervorragende Animation über die Entstehung der Zirkularpolarisation als Vektorprodukt zweier Wellenzüge mit einem Gangunterschied von λ/4 bei Wikipedia hier (https://de.wikipedia.org/wiki/Polarisation).

Herzliche Grüße,

Olaf
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Heiko in September 12, 2019, 23:17:01 NACHMITTAGS
Lieber Olaf,

habe versucht, Deine Anordnung nachzuvollziehen und mit Kinobrillen herumgeschoben. Prinzipiell bin ich bei Dir, nur das letzte Drittel ist etwas eigenwillig geraten.  ;D

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/256132_41962596.jpg) (https://abload.de/image.php?img=zirkularzusammen6yj6w.jpg)

Viele Grüße,
Heiko
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Florian D. in September 13, 2019, 05:21:53 VORMITTAG
Zitat von: olaf.med in September 12, 2019, 23:08:01 NACHMITTAGS
Lieber Florian,

ZitatLegt man die Blättchen übereinander, so dass die lambda/4 Plättchen zueinander zeigen, wird sich der Effekt der lambda/4 Plättchen kompensieren und die Kombination transparent.

Das verstehe ich nicht! Wenn sich die beiden λ/4-Plättchen in Subtraktions-Stellung befinden, also kompensieren, resultiert bei gekreuzten Polarisatoren natürlich Dunkelheit. Hier ist eine Skizze dieser Anordnung. Man blickt in Richtung des Lichtstrahls, P und A sind die Polarisatoren, die Schwingungsrichtungen des ersten λ/4-Plättchens sind rot, die des zweiten grün.

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/256137_42119052.jpg)

Das ist ja der Fall, wenn man einen rechts- und einen linkszirkularpolarisierenden Filter verwendet. Wie geschrieben, beobachtet man dann immer Auslöschung.
Gruss
Florian
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: olaf.med in September 13, 2019, 09:25:49 VORMITTAG
Nein, lieber Florian,  der Drehsinn beider Filter ist hier  gleich! Du musst ja immer  in der gleichen Richtung durchsehen, also z.
B. Polarisator zum Auge.

Lieber Heiko,

dazu habe ich auch keine schlüssige Erklärung. Aus dem hohlen Bauch  heraus vermute ich, dass die Folien nicht abgestimmt sind. Erhältst Du denn eine Dunkelstellung ohne Objekt?

Herzliche Grüße, Olaf

Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Florian D. in September 13, 2019, 10:10:33 VORMITTAG
Zitat von: olaf.med in September 13, 2019, 09:25:49 VORMITTAG
Nein, lieber Florian,  der Drehsinn beider Filter ist hier  gleich! Du musst ja immer  in der gleichen Richtung durchsehen, also z.
B. Polarisator zum Auge.

Das stellt sich mir anders dar:
Einer der Polarisatoren ist doch unterhalb der lambda/4 Plättchen, der andere oberhalb. Um die beiden Filter vergleichen zu können, muss ich einen der beiden um eine diagonale Achse drehen.
Dann wird z. B. aus der hinteren waagrechten Polarisatorachse eine vordere Vertikale.
Dann liegen die Polarisatorachsen parallel, aber die roten und grünen Hauptachsen sind um 90 Grad gegeneinander verdreht. Mithin sind die Filter unterschiedlich.

Gruss
Florian
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: olaf.med in September 13, 2019, 13:44:15 NACHMITTAGS
Lieber Florian,

Du hast natürlich wieder einmal völlig recht. Es müssen tatsächlich unterschiedliche Drehrichtungen kombiniert werden, damit Kompensation erreicht wird. Ich habe nun noch einmal experimentiert und tatsächlich entsteht bei Verwendung gleicher Drehrichtung Heikos Interferenzbild "mit Loch". Somit ist dieses Rätsel auch gelöst.

Herzliche Grüße,

Olaf
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Heiko in September 13, 2019, 19:43:28 NACHMITTAGS
Lieber Olaf,

schön, dass Du die Ursache ermitteln konntest.
Vermutlich werd' ich's eh nicht begreifen, aber wie erklärt sich nun dieser ,,Isotropie-Ring"? Steht dessen Radius in Beziehung zu den Verzögerern?

Viele Grüße,
Heiko
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Florian D. in September 13, 2019, 20:43:02 NACHMITTAGS
Hallo Heiko,

man muss hier vorsichtig sein: Olaf's Bilder beziehen sich auf die Situation, wo die Lambda/4 Plättchen vor dem Kondensor bzw nach dem Objektiv lokalisiert sind. D. h. die Lichtstrahlen treffen immer senkrecht auf die Polarisatoren.
Bringst Du hingegen 2 zirkulare Polfilter in die Objektebene, werden die Lichtstrahlen die doppelbrechenden Schichten nicht mehr senkrecht. Dadurch verlängert sich der Lichtweg einfallswinkelabhängig.  Sind die Schichten in Additionslage, sollte man eigentlich dasselbe Bild erhalten, wie für einen einachsigen Kristall, dessen ausserordentlich Achse in der Objektebene liegt.
Sind die Ebenen in Subtraktionsstellung ist die Situation komplizierter, so in etwa wie bei einem Biotit, der ja auch aus vielen Zwillingslagen besteht.

Viele Grüsse,
Florian
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: olaf.med in September 13, 2019, 22:18:34 NACHMITTAGS
Lieber Florian,

das kann nicht die richtige Erklärung sein. Ich bekomme ja mit meiner Anordnung exakt Heikos Effekt wenn ich das λ/4-Plättchen bei sonst genau gleicher Anordnung um 90° verdrehe. Wo die λ/4-Plättchen im Strahlengang positioniert sind ist völlig gleichgültig, solange sich das Objekt dazwischen befindet. Nur ihre Orientierung (Additions- oder Subtraktions-Stellung) ist entscheidend.

Herzliche Grüße,

Olaf
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Florian D. in September 14, 2019, 08:18:45 VORMITTAG
Hallo Heiko,
könntest Du beschreiben, was bei den Bildern in Post Nr 14 genau gezeigt ist? Nur 2 Folien oder zusätzlich die Quarzplättchen?
Gruss
Florian
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: olaf.med in September 14, 2019, 10:38:54 VORMITTAG
Lieber Florian,

ich versuche einmal Heikos Antwort vorwegzunehmen (entschuldige, lieber Heiko):

Hier sieht man den klassischen Aufbau. Bezüglich der Fortpflanzungsrichtung des Lichtes heißt das:
Herzliche Grüße,

Olaf



Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Heiko in September 14, 2019, 10:53:53 VORMITTAG
Schnell vom Handy: zirkularer Polarisator - Quarz - zirkularer Analysator.
Grüße
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Florian D. in September 15, 2019, 11:22:07 VORMITTAG
Hallo Olaf,

du meintest ja, es sei egal, wo die Zirkularfilter genau im Strahlengang liegen. Ich habe jetzt mal einen Zirkularfilter und ein lambda/4 Plättchen (in Ermangelung eines zweiten Filters) direkt auf den Objekttisch gebracht. Wie ich erwartet hatte, erhalte ich da Flash-Figures. Im Gegensatz zu linearpolarisierenden Filtern, ist es mit zirkularpolarisierenden also nicht egal, wo diese im Strahlengang liegen.

Heiko: Wo sind denn die Filter in Deinem Aufbau?

Viele Grüsse
Florian 
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Heiko in September 15, 2019, 12:42:26 NACHMITTAGS
Hallo Florian,

hoffentlich hilfreich: Lichtquelle – zirkularer Pol-Filter – Quarz – Objektiv – Bertrand-Linse – zirkularer Pol-Filter – Chip der Kamera.

Viele Grüße,
Heiko 
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Florian D. in September 15, 2019, 14:23:47 NACHMITTAGS
kein Kondensor zwischen Filter und Objekt?
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Heiko in September 15, 2019, 19:42:12 NACHMITTAGS
Doch, natürlich, entschuldige bitte.
Gruß, Heiko
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: olaf.med in September 17, 2019, 10:06:11 VORMITTAG
Lieber Florian,

ich bin z.Zt. nicht zuhause und kann daher nicht experimentieren. Ich behaupte aber immer noch, dass die Position der Lambda/4-Plättchen gleichgültig ist solange sich das Präparat dazwischen befindet und sie korrekt orientiert sind.

Herzliche Grüße, Olaf
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Florian D. in September 17, 2019, 21:49:50 NACHMITTAGS
Glückauf Heiko und Olaf!

So tolle Swastikas wie Ihr bekomme ich nicht hin, Ich habe halt nur einen Quarz mit einer Drehrichtung.
Mit dem Berek-Kompensator und gekreuzten Polarisatoren bekommt man dennoch schon eine schöne, wenngleich nur zweiarmige Airy-Spirale.
Monochromatisches Licht 625 nm, der Quarz ist etwa 4mm dick.

Edit: Die 5 Bilder entsprechen 0, lambda/4, lambda/2 (= parallele Polarisatoren), 3 lambda/4, lambda
Viele Grüsse
Florian 
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Florian D. in September 18, 2019, 20:09:10 NACHMITTAGS
So, jetzt noch ein Versuch, auch die Vierfachspirale zu sehen. Dazu habe ich den Quarz auf einen Oberflächenspiegel aus einem alten Scanner gelegt und im Auflicht betrachtet, mit gekreuzten Polarisatoren und Berek-Kompensator, im ersten Bild zusätzlich ein 590 nm Filter.
Eine Vierfachspirale kann man allenfalls erahnen.

Viele Grüsse
Florian
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Heiko in September 18, 2019, 21:21:37 NACHMITTAGS
Hallo Florian,

das lassen wir gelten – und die Idee finde ich genial.

Viele Grüße,
Heiko
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Florian D. in September 18, 2019, 21:30:44 NACHMITTAGS
Hallo Heiko,
die Idee stammt leider nicht von mir:
https://link.springer.com/article/10.1007%2FBF01111156
Gruss
Florian4
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Heiko in September 18, 2019, 22:39:51 NACHMITTAGS
,,Alles Gescheite ist schon gedacht worden. Man muss nur versuchen, es noch einmal zu denken."

:)
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: olaf.med in September 19, 2019, 10:17:16 VORMITTAG
... und auch Schumann hat nur abgekupfert, denn dieses Verfahren ist fast so alt wie die  Geschichte der Polarisationsmikroskopie. Der klassische Nörrenbergsche Polarisatonsapparat hat unten einen Spiegel und bei geeigneter Versuchsanordnung wird das Präparat zweifach durchstrahlt und der Pol-Effekt verdoppelt bzw. Florians Erscheinung erzeugt. Daher heißen diese Apparate in anglistischen Sprachgebrauch auch 'doubler'.

Herzliche Grüße, Olaf
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Florian D. in September 19, 2019, 21:22:07 NACHMITTAGS
Noch ein Versuch!
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Heiko in September 19, 2019, 21:29:15 NACHMITTAGS
Hallo Florian, lieber Olaf,

die ,,Spiegelmethode" liefert bei meinem Quarz ein buntes Durcheinander.
Beim Glimmer immerhin weiß man, was es werden will ...

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/256550_7244975.jpg) (https://abload.de/image.php?img=glimmerspiegelmethode1mj01.jpg)

Viele Grüße,
Heiko
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: Alfons Renz in September 20, 2019, 09:56:08 VORMITTAG
Lieber Olaf,

Du schreibst: "Der klassische Nörrenbergsche Polarisatonsapparat hat unten einen Spiegel und bei geeigneter Versuchsanordnung wird das Präparat zweifach durchstrahlt und der Pol-Effekt verdoppelt bzw. Florians Erscheinung erzeugt. Daher heißen diese Apparate in anglistischen Sprachgebrauch auch 'doubler'".

Wie muss man sich das vorstellen? Wirft ein zweiter Spiegel über dem Kristall den Strahl wieder zurück? Und wie beobachtet man diesen?

Mir ist bislang nur die 'normale' Anordung bekannt, siehe Bild. Allerdings verstehe ich nur wenig von der Polarisationsmikroskopie. Aber der Name des Tübinger Erfinders weckt mein Interesse!

Herzliche Grüße aus der Nörrenberg-Stadt Tübingen,

Alfons
Titel: Re: Sinn und Realisierung zirkular polarisierten Lichts am Mikroskop
Beitrag von: olaf.med in September 20, 2019, 10:10:56 VORMITTAG
Lieber Alfons,

die Erklärung ist einfacher als man denkt: der Kristall wird nicht auf den Objekttisch gelegt, sondern unten direkt auf den Spiegel. Allerdings habe ich noch nicht ausprobiert ob es auch konoskopisch funktioniert. Da müsste man zur Erreichung hoher Apertur eine Linse direkt oberhalb des Kristalls platzieren.

Herzliche Grüße, Olaf