La microscopía de polarización es uno de los métodos poderosos para el estudio morfológico de la estructura y propiedades de los fármacos. La microscopía de polarización permite estudiar las propiedades de las estructuras histológicas que son birrefringentes.

Para implementar el método de microscopía de polarización, se puede adaptar cualquier microscopio. El microscopio está equipado con dos filtros polarizadores: el primero se coloca directamente debajo del condensador, el segundo se coloca entre la lente y el ojo del investigador. Al girar el polarizador, el campo de visión se oscurece. Se coloca la droga. Gire la preparación en el escenario hasta que aparezcan estructuras brillantes. El resplandor aparece en el momento en que el eje del objeto birrefringente forma un ángulo de 45° con respecto al plano de polarización.

Anteriormente, para la microscopía de polarización se utilizaban filtros polarizadores con polarización lineal. La nueva técnica examinó la posibilidad de diagnosticar fármacos utilizando filtros polarizadores con polarización circular. Resultó que las imágenes obtenidas con filtros circulares contienen mucha más información y permiten identificar una estructura más fina de tejidos y células.

Los estudios con luz polarizada se pueden realizar en secciones congeladas o en parafina después de la desparafinación, sin teñir y teñidas, embebidas en diversos medios. Los bloques de tejido deben cortarse y orientarse de modo que las fibras musculares de la capa miocárdica de interés se corten longitudinalmente.

Las miofibrillas en luz polarizada exhiben estrías transversales características asociadas con la alternancia de discos anisotrópicos (A) e isotrópicos I -. Los discos A tienen una birrefringencia positiva pronunciada y aparecen claros con luz polarizada (son oscuros con luz normal), mientras que los discos I carecen casi por completo de birrefringencia y aparecen oscuros con luz polarizada (con luz normal son claros).

Mediante microscopía de polarización, es conveniente identificar el daño más universal a las fibras musculares del miocardio y los músculos esqueléticos: el daño por contractura (la alteración de la estriación transversal de los cardiomiocitos es uno de los primeros signos de daño a las miofibrillas).

Se acostumbra distinguir 3 etapas de estos daños:

Etapa I: la anisotropía aumenta en ciertas áreas de las fibras musculares. II

etapa: los discos A con mayor anisotropía se acercan, como resultado de lo cual el grosor de los discos 1 disminuye. III

etapa: los discos A se fusionan en un conglomerado anisotrópico continuo.

Además de las lesiones por contractura, la microscopía de polarización

nos permite identificar otro tipo de daño a las fibras musculares estriadas: la hiperrelajación de los sarcómeros, que es en gran medida característica de la isquemia miocárdica.

La simplicidad del método de polarización permite, con un costo mínimo, aumentar drásticamente la confiabilidad del diagnóstico de la presencia de infarto de miocardio.

Respecto al microscopio polarizador. La situación es que casi cualquier microscopio puede convertirse en polarizador. Se utilizan dos filtros polarizadores (comprados en una tienda de fotografía): uno se coloca encima del iluminador y el segundo entre la preparación y la lente.

Se ha creado un CD-ROM de referencia: “Microscopía de polarización”. El disco contiene una gran cantidad de trabajos y materiales sobre el uso de la microscopía de polarización.

Además, se ha creado un complejo especializado: una estación de trabajo forense automatizada. El complejo incluye un microscopio polarizador Nikon E200, una cámara digital con 8 millones de elementos, adaptadores y software.

Referencias: 1.

Kaktursky L.V. Microscopía de polarización. En el libro. Técnica microscópica. - M.: Medicina, 1996. 2.

Cellarius Yu.G., Semenova L.A. Aplicación de la microscopía de polarización para el diagnóstico histológico de las primeras etapas de daño isquémico y metabólico del miocardio // Cor et vasa. - 1977 - vol. 19. - No. 1. - P. 28-33 3.

Nepomnyashchikh L.M. Morfogénesis de los procesos patológicos generales más importantes del corazón. - Novosibirsk: Nauka, 1991. - 352 p. 4.

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Microscopía de polarización- uno de los métodos más eficaces de investigación morfológica, que tiene amplias capacidades para identificar estructuras biológicas, lo que, combinado con la accesibilidad y la relativa simplicidad, determina su alto valor. El método permite estudiar no sólo la estructura histológica del fármaco, sino también algunos de sus parámetros histoquímicos. En los años 40 y 50 del siglo XX. La microscopía de polarización se consideró un método ultraestructural, ya que permitía ver las capacidades ultraestructurales de los tejidos.

La microscopía de polarización está diseñada para estudiar las propiedades de las estructuras histológicas que tienen la capacidad de birrefringencia (anisotropía), es decir, la división de un haz de luz al pasar a través de un medio anisotrópico. Una onda de luz en un medio anisotrópico se divide en dos ondas con planos de oscilación de ondas electromagnéticas mutuamente perpendiculares. Estos planos se llaman planos de polarización. La luz polarizada se diferencia de la luz ordinaria (no polarizada) en que en esta última las ondas luminosas oscilan en diferentes planos, mientras que en la luz polarizada se producen sólo en un plano determinado.

Para crear el efecto de polarización, un microscopio polarizador utiliza dos polaroides. La primera, que se llama polarizador, se coloca entre el iluminador del microscopio y la muestra histológica, la segunda polaroid, situada entre la muestra histológica y el ojo del investigador, es el analizador. Tanto el polarizador como el analizador son ópticamente exactamente los mismos filtros polarizadores, por lo que se pueden intercambiar (si el diseño del microscopio lo permite). Hasta ahora se utilizaban para la microscopía de polarización prismas de Nicolas, Arens o Thomson fabricados con espato islandés. Estos prismas tenían un ángulo limitado de refracción de la luz. Actualmente, en lugar de ellos, se utilizan filtros polarizadores planos, que producen luz polarizada de campo amplio.

En la creación de luz polarizada, el papel determinante lo desempeña la posición relativa del polarizador y el analizador con respecto al eje óptico del microscopio. Si están orientados de tal manera que ambos transmitan luz polarizada en el mismo plano, es decir cuando sus planos de polarización coinciden, ambos filtros polarizadores son capaces de transmitir luz polarizada; el campo de visión del microscopio es brillante (Fig. 1a).

Arroz. 1 muestra de campo claro de un pulmón humano, OlympusCX41, lente de 10x

Si los planos de polarización de los filtros polarizadores son mutuamente perpendiculares (esto se logra girando el analizador 90° alrededor del eje óptico del microscopio), entonces la luz polarizada no pasa y el investigador ve un campo de visión oscuro (Fig. 2).

Cuando el polarizador se gira 360° mientras gira, el campo de visión se oscurece completamente dos veces y se aclara completamente dos veces. En el pasado se utilizaban filtros Bernauer compensatorios, que producían un tinte rojizo en el campo de visión oscuro ( U-TP530 ). Cuando se utilizan filtros de espejo negro, el campo de visión oscurecido no aparece completamente oscuro, sino más bien ligeramente iluminado.

Fig. 2 Muestra de pulmón humano con luz polarizada, objetivo de 10x

En los casos en que, con una posición cruzada de los filtros polarizadores (es decir, en ortoscopia), se encuentran sustancias anisotrópicas contenidas en una muestra histológica en el camino de la luz polarizada, estas sustancias dividen la luz polarizada en dos haces con planos de oscilación de luz mutuamente perpendiculares. ondas. Los rayos de luz con un plano de vibración que coincide con el plano de polarización pasan a través del analizador, y aquellos con un plano perpendicular se cortan, como resultado de lo cual la intensidad del flujo de luz que ingresa al ojo del investigador y a la cámara es solo la mitad. la intensidad del haz de luz original. Como resultado de los procesos descritos, las sustancias anisotrópicas situadas entre dos polarizadores cruzados son visibles sobre un fondo oscuro en forma de objetos luminosos claros. Al mismo tiempo, las estructuras isotrópicas que no tienen la capacidad de birrefringencia permanecen oscuras.

Esto también influye en la elección. cámaras para microscopía de polarización. Dado que la tarea consiste en capturar pequeñas señales brillantes sobre un fondo oscuro, normalmente una cámara para microscopía de campo claro puede no ser suficiente debido a la baja sensibilidad de la cámara y a la gran cantidad de ruido que se genera durante la grabación. Para microscopía polarizante Se requiere una cámara de microscopía con alta sensibilidad y reproducción precisa del color.. Es preferible utilizar cámaras basadas en matrices CCD (, VZ-CC50S), pero en la etapa actual también se pueden utilizar versiones económicas de cámaras basadas en matrices CMOS de la serie Sony IMX ().

Los tejidos biológicos contienen una cantidad suficiente de estructuras anisotrópicas: elementos del aparato contráctil de los músculos, amiloide, ácido úrico, formaciones de colágeno, algunos lípidos, varios cristales, etc.

Los rayos de luz que se dividen en un objeto anisotrópico y pasan a través del analizador se caracterizan por velocidades de propagación de onda desiguales. Dependiendo de la magnitud de esta diferencia (también llamada valor de retardo del haz de luz) y debido a las diferencias en la absorción de luz en el analizador, el brillo de los objetos anisotrópicos puede ser blanco o coloreado. En este último caso estamos hablando del fenómeno del dicroísmo ( doble absorción I). Cuando se estudian en un campo polarizado, los efectos de color se producen, por ejemplo, en muchos cristales.

El proceso de birrefringencia se puede mejorar mediante el uso de ciertos tintes, cuyas moléculas tienen la capacidad de depositarse orientadamente en estructuras anisotrópicas. Las reacciones histoquímicas que dan lugar al efecto de anisotropía se denominan reacciones topoópticas (G. Romhanyi). Hay dos tipos de reacciones de este tipo: aditivas e inversas. En reacciones aditivas, el retardo del haz de luz aumenta, lo que se denomina anisotropía positiva; en reacciones inversas, disminuye: anisotropía negativa.

HARDWARE Y EQUIPO

La microscopía de polarización se lleva a cabo utilizando microscopios polarizadores especiales. Como ejemplo, podemos nombrar los microscopios importados. La mayoría de los microscopios ópticos modernos están equipados con accesorios para microscopía de polarización.

Para la microscopía de polarización se puede utilizar cualquier microscopio óptico de laboratorio o de investigación. Basta con tener dos filtros polarizadores, uno de los cuales, que actúa como polarizador, se coloca entre la fuente de luz y la muestra, y el otro, que desempeña la función de analizador, se coloca entre la muestra y el ojo del investigador. El polarizador puede integrarse en el condensador o colocarse debajo de él, encima del diafragma de campo, y el analizador puede colocarse en una ranura del revólver o en un inserto intermedio.

En la Fig. La Figura 3 muestra un diagrama esquemático de un microscopio polarizador. Además de los componentes comunes a todos los microscopios ópticos, un microscopio polarizador tiene dos filtros polarizadores (un polarizador, generalmente ubicado debajo del condensador, y un analizador ubicado en el ocular), así como un compensador. El analizador debe girar y se requiere una escala graduada adecuada para determinar el grado de rotación.

Un microscopio polarizador utiliza una fuente de iluminación que proporciona una alta densidad de haz de luz. Como fuente se recomienda utilizar una lámpara de 100 W con un voltaje de 12 V. Para algunos tipos de investigación se requiere luz monocromática. Para ello se utiliza un filtro de interferencias metálico, que se coloca mejor encima del espejo. Delante del polarizador se coloca un vidrio esmerilado que dispersa la luz, es decir, entre éste y la fuente de luz, pero en ningún caso después del polarizador, ya que esto alteraría el funcionamiento del filtro polarizador.

En el pasado, se utilizaban objetivos acromáticos sin tensión interna para la microscopía de polarización, pero ahora son poco comunes. Hoy en día, en los microscopios polarizadores sólo se utilizan objetivos plan acromáticos, que no tienen tensiones internas. Las lentes apocromáticas solo se pueden utilizar en los casos en que se requiere una reproducción cromática normal durante la microfotografía.

Los microscopios polarizadores están equipados con una platina giratoria cuya posición con respecto al eje óptico se puede cambiar. El ángulo de rotación de la mesa se mide mediante una escala de grados marcada a lo largo de su circunferencia. Uno de los requisitos previos para el uso eficaz de la microscopía de polarización es la alineación cuidadosa de la platina giratoria mediante tornillos de centrado.

Un elemento importante de un microscopio polarizador es un compensador colocado entre el objetivo y el analizador, normalmente en el tubo del microscopio. El compensador es una placa hecha de tipos especiales de yeso, cuarzo o mica. Le permite medir la diferencia en la trayectoria de los rayos de luz divididos, expresada en nanómetros. El funcionamiento del compensador está garantizado por su capacidad de cambiar la diferencia en la trayectoria de los rayos de luz, reduciéndola a cero o aumentándola al máximo. Esto se logra girando el compensador alrededor del eje óptico.

TÉCNICA DE MICROSCOPÍA EN LUZ POLARIZADA

Es más conveniente realizar la microscopía de polarización en una habitación oscura, ya que la intensidad del flujo de luz que ingresa al ojo del investigador se reduce 2 veces en comparación con el original. Después de encender el iluminador del microscopio, primero logre la iluminación más brillante posible del campo de visión girando el polarizador o analizador. Esta posición de los filtros de polarización corresponde a la coincidencia de sus planos de polarización. La droga se coloca en un escenario y se estudia primero en un campo brillante. Luego, al girar el polarizador (o analizador), el campo de visión se oscurece tanto como sea posible; esta posición del filtro corresponde a la disposición perpendicular de los planos de polarización. Para revelar el efecto de la anisotropía, es necesario combinar el plano de polarización de un objeto anisotrópico con el plano de la luz polarizada. Empíricamente, esto se logra girando la platina del objeto alrededor del eje óptico. Si se utiliza un microscopio óptico que no está equipado con una platina giratoria para la microscopía de polarización, la muestra histológica debe girarse manualmente. Esto es aceptable, pero en este caso es imposible realizar ciertos tipos de microscopía de polarización que requieren una evaluación cuantitativa (determinar el signo de birrefringencia, la magnitud de la diferencia en la trayectoria de los rayos de luz).

Si los objetos anisotrópicos en la muestra de prueba están dispuestos de manera ordenada (por ejemplo, discos anisotrópicos de fibras musculares estriadas), es conveniente estudiarlos en una posición fija del escenario, en la que estos objetos dan la máxima luminiscencia sobre un fondo oscuro. . Si las estructuras anisotrópicas están ubicadas caóticamente en la preparación (por ejemplo, cristales), al estudiarlas hay que rotar constantemente el escenario para lograr el brillo de uno u otro grupo de objetos.

Para realizar un análisis y evaluación más profunda de las reacciones topoópticas, es necesario conocer la metodología para determinar el signo relativo de la birrefringencia, la magnitud de la diferencia en el camino de los rayos y el índice (coeficiente) de refracción.

El signo de birrefringencia caracteriza el grado y la dirección de desplazamiento de la trayectoria de los rayos de luz que atraviesan el analizador. Este cambio es provocado por tintes topoópticos, y si está dirigido a reducir la diferencia en el camino de los rayos, se habla de un signo negativo de birrefringencia ( anisotropía negativa), si ayuda a aumentar la diferencia en el camino de los rayos, entonces se indica un signo positivo de birrefringencia ( anisotropía positiva). Si la diferencia en la trayectoria de los rayos desaparece, entonces el efecto de anisotropía se nivela.

El signo de birrefringencia se determina mediante un compensador. El procedimiento para su uso es el siguiente. El objeto en estudio se coloca en una posición en la que se logra la máxima luminiscencia de estructuras anisotrópicas en un campo de visión oscuro. La placa compensadora RI gira alrededor del eje óptico en un ángulo de +45° con respecto al plano de polarización del analizador. Un objeto, dependiendo de la diferencia en la trayectoria de los rayos de luz, que puede oscilar entre 20 y 200 nm, adquiere un color azul o amarillo. En el primer caso, el signo de birrefringencia es positivo, en el segundo, negativo. Hay que tener en cuenta que en el caso de que el compensador esté situado en un ángulo de +45°, el fondo general del campo de visión oscurecido tiene un tinte rojo.

También se puede utilizar un compensador λ/4 (U-TP137). El procedimiento para usarlo es el mismo, solo que el campo de visión tiene un tinte gris en lugar de rojo, y el objeto brilla con un signo de refracción positivo y se oscurece con un signo negativo.

La determinación cuantitativa de la diferencia en la trayectoria de los rayos luminosos, expresada en nanómetros, se realiza mediante un compensador Braque Köhler. Para hacer esto, use la fórmula:

Γ=Γλ×sinφ

donde λ es una constante marcada en el compensador por el fabricante, φ es el ángulo de rotación del compensador con respecto al plano de polarización del analizador.

El índice de refracción de un objeto anisotrópico se determina comparándolo (bajo un microscopio) con un objeto de prueba colocado a su lado. Como objetos de prueba se utilizan líquidos estándar con un índice de refracción conocido. El objeto y la muestra se colocan uno al lado del otro en el escenario. Cuando sus índices de refracción no coinciden, se ve una línea de luz llamada línea de Beck entre el objeto y la muestra. Levantar el tubo del microscopio con respecto a la posición enfocada provoca un desplazamiento de la línea de Beck hacia el medio, lo que produce un efecto de refracción más pronunciado. Cuando los índices de refracción del objeto y la muestra coinciden, la línea de Beck desaparece. Normalmente, el índice de refracción se determina en luz monocromática para la línea de sodio del espectro (a una longitud de onda de 589 nm y una temperatura de 20 ° C). La refracción debe determinarse para dos planos de polarización mutuamente perpendiculares. Para ello se retira el analizador y se registra la refracción del objeto en sus dos posiciones mutuamente perpendiculares. La diferencia entre ambos índices de refracción (ng - nk) caracteriza la fuerza de refracción.

CARACTERÍSTICAS DEL PROCESAMIENTO DE MATERIALES Y PREPARACIÓN DE PREPARADOS

El material de fijación para microscopía de polarización en formalina ácida no es deseable, ya que el pigmento de formalina formado por la interacción de la hemoglobina tisular con el formaldehído ácido tiene propiedades anisotrópicas y dificulta el estudio de las preparaciones con luz polarizada. G. Scheuner y J. Hutschenreiter (1972) recomiendan utilizar para este fin formalina neutra al 10%, solución de calcio-formol de Baker y líquido de Carnoy.

La duración de la fijación en formalina neutra al 10% es de 24 a 72 horas a 4 °C, en solución de calcio y formol de Baker, de 16 a 24 horas a 4 °C. La fijación en calcio-formol es especialmente preferida cuando se estudian compuestos lipídicos y proteicos. El líquido de Carnoy satura rápidamente los tejidos. Las piezas con un espesor de 1 a 2 mm se pueden perfilar en tan solo 1 hora a una temperatura de 4 °C. La fijación en líquido de Carnoy no es adecuada para estudios de lípidos. Además, se utiliza el líquido de Zenker, especialmente cuando se impregna con sales de oro y plata. Después del tratamiento con una mezcla de líquido de Zenker y ácido acético, los glóbulos rojos adquieren la capacidad de sufrir birrefringencia.

Al examinar tejidos densos (huesos, dientes) en un microscopio polarizador, además de la descalcificación ácida, se requiere un procesamiento adicional para eliminar las fibras de colágeno. Para ello, se hierven secciones de dichos tejidos durante varios minutos en una mezcla de glicerina e hidróxido de potasio (10 ml de glicerina y 2 granos de hidróxido de potasio) hasta que estén completamente blanqueadas, luego se escurre cuidadosamente el álcali y se lava la sección con agua. y transferido con pinzas a la platina del microscopio.

Para la microscopía de polarización se utilizan secciones de parafina, congeladas y criostáticas. Las secciones congeladas sin teñir para su examen bajo luz polarizada se embeben en glicerol. Las secciones de criostato no fijadas son adecuadas para el análisis microscópico de polarización inmediatamente después de la preparación. Debido a su alta sensibilidad a los efectos dañinos de diversos factores ambientales, todavía se recomienda fijar estas secciones en una solución neutra de formaldehído o calcio-formol al 10%.

Los resultados de la microscopía de polarización están influenciados por el grosor de las secciones histológicas. Al estudiar secciones gruesas se crean las condiciones para la superposición de diferentes estructuras anisotrópicas una encima de otra. Además, con diferentes espesores de corte, las propiedades anisotrópicas de las estructuras en estudio pueden cambiar, por lo que es muy importante, especialmente en estudios comparativos, garantizar un espesor de corte constante. El espesor máximo de sección recomendado no debe exceder los 10 µm.

Otra condición obligatoria es la desparafinación cuidadosa de las secciones, ya que los residuos de parafina no eliminados dan un efecto de anisotropía pronunciado, lo que complica el estudio. La parafina permanece especialmente durante mucho tiempo en los glóbulos rojos y en los núcleos celulares. Para eliminar completamente la parafina de las secciones, se recomienda realizar el siguiente procesamiento.

• Xileno 30 min
• Alcohol 100% 5 min
• Una mezcla de metanol y cloroformo (1:1) a 50 °C durante 24 horas.
• Alcohol 100% 5 min
• Alcohol 70% 10 min Agua

También hay que tener en cuenta que los cortes que se someten a microscopía de polarización no deben entrar en contacto con fenoles (por ejemplo, no deben aclararse en xileno carbólico).

Se puede obtener información más detallada sobre microscopía de polarización y el uso de compensadores en el enlace (http://www.olympusmicro.com/primer/techniques/polarized/polarizedhome.html).

Si tiene alguna pregunta sobre microscopía de polarización, comuníquese con la Escuela de Microscopía.

Microscopía de polarización

La microscopía de polarización permite estudiar objetos de estudio en luz formada por dos haces polarizados en planos mutuamente perpendiculares, es decir, en luz polarizada. Para ello se utilizan películas polaroid o prismas Nicolas, que se colocan en un microscopio entre la fuente de luz y la preparación. La polarización cambia cuando los rayos de luz atraviesan diversos componentes estructurales de células y tejidos, cuyas propiedades son heterogéneas, o cuando se reflejan en ellos.

En estructuras ópticamente isotrópicas, la velocidad de propagación de la luz polarizada no depende del plano de polarización, en estructuras anisotrópicas cambia según la dirección de la luz a lo largo del eje longitudinal o transversal del objeto. Si el índice de refracción de la luz a lo largo de la estructura es mayor que en la dirección transversal, se produce birrefringencia positiva; si la relación se invierte, se produce birrefringencia negativa. Muchos objetos biológicos tienen fuertes orientaciones moleculares, son anisotrópicos y provocan birrefringencia positiva de la luz.

Microscopía de campo oscuro

En la microscopía de campo oscuro, la muestra se ilumina desde un lado mediante haces de rayos oblicuos que no entran en la lente. En la lente sólo entran los rayos que son desviados por las partículas del fármaco como resultado de la reflexión, refracción o difracción. Debido a esto, las células microbianas y otras partículas parecen brillar intensamente sobre un fondo negro (la imagen se asemeja a un cielo estrellado centelleante).

Para la microscopía de campo oscuro se utiliza un condensador especial (condensador paraboloide o condensador cardioide) y objetivos convencionales. Dado que la apertura del objetivo de inmersión es mayor que la apertura del condensador de campo oscuro, se inserta un diafragma tubular especial dentro del objetivo de inmersión para reducir su apertura.

Digamos que tienes un par de lentes polarizadores (polarizadores) rotos. Si tomas un vaso y lo giras en relación con el otro, obtendrás oscuridad. El grado de opacidad depende de la calidad de los polarizadores.

La supresión del 95-98% de la luz es excelente; si es mucho más pequeño, aparece un tinte gris sucio. La posición relativa de los polarizadores cuando se obtiene un campo oscuro se llama cruzada, cuando se obtiene el cero más claro, se llama paralela.

Antes de pasar a la microscopía de polarización, volvamos al patólogo mencionado anteriormente.

Agreguemos a su microscopio de campo claro o de contraste de fases un dispositivo entre el accesorio binocular y el cuerpo del microscopio que permitirá la introducción de un elemento polarizador (analizador) en el camino óptico. Coloquemos otro elemento polarizador (polarizador) debajo del condensador y lo giremos hasta obtener completa oscuridad (el analizador y el polarizador se cruzan); Fijemos su posición. Insertemos en este dispositivo (entre el accesorio binocular y el cuerpo del microscopio) un soporte retráctil con un compensador: una placa roja de primer orden. Digamos que un patólogo examina una muestra de tejido y nota un objeto que parece un cristal. Instala el analizador, coloca el polarizador en posición cruzada y examina el objeto. Si se trata de un cristal o una formación cristalina, entonces brilla como si se encendiera una luz detrás de una pantalla translúcida. El patólogo aún no puede determinar si se trata de un cristal de ácido úrico o de calcio. Introduce una placa roja de primer orden en el curso de los rayos y la hace girar de una posición determinada a otra: el cristal se vuelve rojo o verde. De esta forma se puede determinar la naturaleza del cristal. Luego, el patólogo retira el analizador y, si lo desea, el polarizador del camino óptico y continúa trabajando (el área estudiada de la muestra permanece en el campo de visión).

Ahora dirijamos nuestra atención al microscopio polarizador. Incluye muchos componentes que están presentes en un microscopio de campo brillante convencional, ya que implica examinar la muestra en un campo brillante entre elementos polarizadores.

Muy a menudo, especialmente cuando se enseña a los estudiantes, se utilizan microscopios polarizadores monoculares debido a su bajo costo. Los profesores prefieren los modelos binoculares. El cabezal binocular puede equiparse con una lente Bertrand fija o de enfoque, necesaria para la investigación.

(sus funciones se describen a continuación). Entre la boquilla y el cuerpo hay una parte en la que se ubica el analizador y una ranura para instalar un compensador.

El microscopio tiene una platina redonda y giratoria, que permite examinar la muestra girándola entre un analizador cruzado y un polarizador. La mesa también está equipada con una escala para medir su rotación en grados y minutos de arco. Debajo de la platina del objeto (generalmente debajo del condensador) hay un polarizador giratorio con su posición fijada en 0, 45° y 90° con respecto a la posición del analizador. Naturalmente, el microscopio está equipado con una membrana de apertura y, por regla general, con un portafiltro.

El ocular de un accesorio monocular o binocular tiene una mira. Todo el centrado se realiza con respecto a esta mira, la preparación también se gira alrededor del centro de esta mira.

La diferencia entre una platina mecánica es que ésta debe ser baja para que las lentes no la golpeen al girar. Muy a menudo se trata de una mesa de medición que, cuando se mueve en dirección este-oeste o norte-sur, se fija secuencialmente a intervalos específicos. Imagínese una bola que cae en una ranura: así es como funciona el mecanismo de fijación. Puedes tomar un objeto más afilado que una pelota; el efecto será el mismo. A medida que gira las lentes, un mecanismo de bloqueo mantiene cada lente en la trayectoria óptica de los rayos.

Para contar los distintos componentes en una rebanada fina, se les asignan números en el contador del 1 al 9. El número 10 es para emisiones o suma. El investigador mueve la preparación hasta que la mesa queda fija y mira si alguno de los 9 componentes está en la mira. Si ninguno de ellos está allí, elija el número 10. Al contar el material en el mostrador, debe indicar el número de cada uno de los componentes y todo lo demás en el número 10. Después de ver toda la preparación, puede calcular el porcentaje de cualquiera de los 9 componentes del material.

El compensador está instalado en el microscopio en un ángulo de 45° en dirección norte-sur y este-oeste.

La mayoría de los componentes son visibles igual independientemente de cómo estén colocados en relación con el compensador, pero algunos requieren rotación, lo cual es otra razón por la que la plataforma debe poder girar. No entraremos en detalles sobre las funciones de diferentes compensadores o cuñas, ya que puedes adquirir un libro especial sobre este tema. Sólo mencionaremos algunos nombres: placa de 1/4 de longitud de onda - cuña de cuarzo, que puede tener 6, 30 o 120 órdenes; placa roja de primer orden (tiene otros tres nombres para indicar la edad de quienes las utilizan: placa de luz lenta, placa de tono sensible y placa de yeso, la más antigua).

Consideremos el concepto de "orden". Cuando la luz se refracta a través de un prisma, todos los colores del espectro se vuelven visibles y luego se vuelven más pálidos (tercer, cuarto, etc. conjuntos de órdenes de colores). El orden cero es luz negra al comienzo del espectro. La placa roja de primer orden, como su nombre indica, equivale al rojo en el primer orden de colores.

La lente Bertrand en combinación con el ocular proporciona un tubo de observación auxiliar, que permite ver figuras de interferencia en la pupila de salida de la microlente mientras el microscopio se enfoca en un grano específico de la muestra. Si un geólogo necesita identificar un material, rota una sección delgada del mineral entre un polarizador cruzado y un analizador. En este caso, son visibles 2 colores (y solo 2), y para transformar un color en otro se requiere un ángulo de rotación específico de la preparación. La mayoría de los minerales se pueden identificar de esta manera. Sin embargo, algunos minerales son tan similares en color y ángulos de rotación que los patrones de interferencia son la única forma de identificarlos.

La petrografía estudia la geología del petróleo. Un microscopio petrográfico no tiene lente Bertrand porque sus usuarios no necesitan un patrón de interferencia.

El trabajo geológico estándar se realiza en secciones delgadas. Consiste en una delgada sección de piedra, molida, montada en resina epoxi sobre un portaobjetos de vidrio de 1x2 pulgadas, y luego lijada nuevamente para que el espesor de la sección no supere las 15 micras; Después de esto, la preparación se coloca en un escenario y se cubre con un cubreobjetos. Tales preparaciones se observan con luz proveniente de un polarizador a través de una sección delgada.

Todos estos estudios se refieren a un microscopio de campo claro, al que se añaden un polarizador, un analizador y un compensador.

El explorador de minerales puede comenzar a preparar la muestra de la misma manera que una sección delgada, haciéndola de 6 a 10 mm de espesor y lijando la superficie. Requerirá epiiluminación, por lo que se debe colocar un iluminador entre la cabeza binocular y el cuerpo del microscopio. Habrá tanto una bombilla como un transformador; polarizador, analizador, compensador; diafragmas de apertura y campo, espejo dicroico, etc. d.

Las lentes de luz polarizada funcionan de manera diferente a las lentes estándar. Lo principal es que deben estar libres de tensiones internas. La tensión en las lentes se produce como resultado de que los marcos metálicos presionan contra los bordes de las lentes. Cuando se observa a través de un microscopio, esto aparece como un destello de luz blanca que proviene del punto de presión hacia el centro.

Los fabricantes revisan cuidadosamente las lentes para detectar tensión interna. Aquellas lentes que no tienen tensión se suministran con microscopios polarizadores a un precio elevado; y en los microscopios biológicos se incluyen lentes con tensión, en los que la tensión no juega ningún papel o se rechazan por completo.

Le hemos mostrado la necesidad de nuestras lentes. Estos objetivos están diseñados y ajustados para trabajar con muestras con cubreobjetos de 0,17 mm de espesor.

Al examinar el mineral bajo un microscopio, la superficie pulida no se cubre con un cubreobjetos. Para tal trabajo, necesitamos lentes que no se ajusten con respecto a los cubreobjetos, o lentes para metalografía, pero sin tensión.

Los objetivos 10x se pueden utilizar con o sin cubreobjetos. Los microscopios de minerales requerirán objetivos de 20x o más potentes que se corrijan por la ausencia de cubreobjetos.

Nuestro microscopio polarizador estándar suele venir con objetivos de 5x, 10x y 40x. El revólver tiene 4 casquillos para lentes, por lo que agregamos una segunda lente de 40x para portaobjetos sin cubreobjetos, creando así un microscopio polarizador de luz dual. Anteriormente, al describir los oculares Huygens, en una nota se decía que no proporcionan corrección de color ni compensación de la aberración cromática y para solucionar este problema conviene consultar la sección "Microscopía de polarización".

Una vez que hayamos decidido el significado de los colores, no queremos que el ocular o la lente produzcan colores en el campo de visión que no pertenecen a la preparación. Sabemos que se eligieron lentes sin tensión para los microscopios polarizadores debido a su falta de tensión y corrección de color. Por lo tanto, es muy importante que los oculares tampoco tengan corrección o compensación de color. Por este motivo, los oculares polarizadores suelen modificarse a oculares Huygens. A veces también se utilizan oculares de campo amplio, pero se prueban especialmente para comprobar su conformidad con un microscopio polarizador.

Tenga cuidado al calcular el aumento total de un microscopio polarizador. Debido a la altura del dispositivo utilizado para montar el analizador y el compensador, se produce un aumento adicional en la fijación binocular. Por ejemplo, un microscopio equipado con un revólver para 3 lentes tiene un aumento adicional de 1,4x y un microscopio con un revólver para 4 lentes tiene un aumento adicional de 1,8x.

En la Fig. La figura 10 muestra una vista general de un microscopio polarizador.

1. Ocular de campo amplio de 10x con alivio ocular largo

2. Lente Bertrand

3. Ranura para compensador

4. Microlentes sin tensión

5. Platina giratoria con escala en el dial; precio de división 1°

6. condensador

7. Polarizador giratorio con capacidad de eliminar los rayos del camino.

8. Diafragma de iris de campo

9. Ocular de enfoque 10x con guía y punto de mira

10. Cabezal binocular con rotación de 360° y ángulo de inclinación de 30° con respecto al eje óptico

11. Tornillo de fijación de los binoculares

12. Soporte del analizador

13. Revólver con micro lentes

14. Soporte para microscopio

15. Clips para porta medicamentos

16. Ajustador para mover la altura del soporte del condensador.

17. Mecanismos de enfoque fino y grueso ubicados coaxialmente

18. Base de microscopio con transformador incorporado y ajuste de brillo de una lámpara halógena de 6 V y 30 W.

De toda la variedad de dispositivos para microscopía, los microscopios polarizadores son los más complejos técnicamente. Tal atención al diseño del dispositivo desde el punto de vista de la capacidad de fabricación se debe a la necesidad de obtener imágenes de la más alta calidad, que están directamente influenciadas por el diseño de las partes ópticas y de iluminación del microscopio. El principal ámbito de uso de los dispositivos polarizadores para microscopía es el estudio de minerales, cristales, escorias, objetos anisotrópicos, textiles y productos refractarios, así como otros materiales que se caracterizan por la birrefringencia. Este último principio se utiliza para formar imágenes en dispositivos de microscopía en los que la muestra en estudio se irradia con rayos polarizantes. En este caso, las propiedades anisotrópicas de las muestras aparecen después de cambiar la dirección del haz. Para estos fines, el diseño de los microscopios polarizadores incluye filtros de campo que giran en diferentes planos entre sí: el analizador gira 180 grados y el polarizador gira 360. La característica principal de los dispositivos para microscopía en luz polarizada es la capacidad de realizar mediciones ortoscópicas y estudios conoscópicos, que no están disponibles con la mayoría de los otros tipos de microscopios.

El estudio de una muestra bajo un microscopio polarizador comienza con la instalación de un polarizador en la parte de iluminación del microscopio debajo del condensador, al lado del diafragma de apertura. En este caso, el analizador está situado entre el ocular y la lente, detrás de esta última a lo largo del recorrido de los rayos luminosos. Con la configuración correcta de un dispositivo de este tipo para microscopía, después de cruzar los campos del filtro, el campo visible se oscurecerá uniformemente, formando el llamado efecto de extinción. Una vez finalizada la configuración del dispositivo, la muestra en estudio se fija en el escenario y se estudia. Las mesas de los microscopios polarizadores están centradas con respecto al eje óptico y pueden girar 360 grados, y en dispositivos similares para fines de laboratorio y de investigación también tienen un nonio. La óptica y el sistema de iluminación de los microscopios polarizadores son de altísima calidad y tal precisión de fabricación que permite obtener la imagen más clara posible sin distorsión. A menudo, el conjunto de dispositivos para estudiar muestras en luz polarizada incluye un compensador y una lente Bertrand. La primera permite estudiar eficazmente la estructura de los minerales, y la lente permite ampliar y enfocar el área de observación cuando se producen cambios en la imagen después de girar el escenario. Hoy en día existen en el mercado tres tipos principales de dispositivos de este tipo para microscopía: los microscopios de investigación y de laboratorio ya mencionados, así como un microscopio polarizador de trabajo.