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3. METHODEN UND APPARATUREN 54
3.6. Polarisationsmikroskopie (108,109,110,111)
Bei hoch verdünnten Proben werden anisotrope optische Eigenschaften erkannt, wenn man
die Proben im Reagenzglas zwischen zwei gekreuzten Polarisatoren betrachtet. Die Proben
erscheinen dann bunt, wenn die Phasenverschiebung zwischen den beiden senkrecht
zueinander liegenden Lichtbündel im Bereich des sichtbaren Lichtes ist. Die Farbe stammt
von der unterschiedlichen Phasenverschiebung von rotem und blauem Licht.
π
∆ϕ =
2 ∆n
(Gl. 60)
λ
Konzentriertere Proben erscheinen hell und weiß, weil die Phasenverschiebung ein Vielfaches
von 2π erreicht, wodurch die Kohärenz, d.h. die Phasenlage zwischen den Strahlen verloren
geht.
Höher konzentrierte Proben eigenen sich wegen der dort höheren Doppelbrechung zur
mikroskopischen Untersuchung zwischen gekreuzten Polarisatoren, der
Polarisationsmikroskopie. Die örtliche Auflösung des Polarisationsmikroskops entspricht dem
eines gewöhnlichen Mikroskops. Die Auflösung in der Beobachtungsrichtung ist durch die
Tiefenschärfe der Abbildung bestimmt und hängt von der Aperturblende ab. Auch
doppelbrechende Objekte, die sich außerhalb der Tiefenschärfe befinden, führen nur zu einem
geringen depolarisierten Anteil des am Ort des Bildpunktes aufgefangenen Lichtes. Beim
depolarisierten Licht ist die Phasenlage der beiden senkrecht zueinander stehenden Strahlen
verloren gegangen. Im Bereich der Brennebene laufen die Strahlen im Mittel senkrecht durch
die Probe. Die am Bildpunkt empfangene Helligkeit ist durch die Lage der optischen Achse
im Objektpunkt zum Lichtstrahl gegeben. Es gelten die im Theorie-Kapitel erläuterten
Zusammenhänge.
Für weitere Untersuchungen kann das Vorzeichen der Doppelbrechung mit Hilfe eines
λ-Blattes (Gangunterschied von 550 nm) sichtbar gemacht werden. Flächen mit positiver
Doppelbrechung erscheinen blau, gelbe Flächen haben eine negative Doppelbrechung. Daraus
lassen sich Rückschlüsse auf die vorliegenden Aggregate ziehen, da jede flüssigkristalline
Struktur eine charakteristische Ausrichtung besitzt und daher spezielle Texturen ausbildet.