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Concept
Microscopie en lumière polarisée
Résumé
Le microscope polarisant, appelé aussi microscope polariseur analyseur ou microscope pétrographique, est un microscope optique muni de deux filtres polarisants, appelés polariseur et analyseur.
vignette|Microscope polarisant R. Fuess, Berlin, Allemagne, vers 1895. Collection Université de Mons, don François Billen
Il est utilisé en pétrographie pour l'observation et l'identification des minéraux dans les roches. Le principe de fonctionnement repose sur l'utilisation d'un faisceau de lumière polarisée (par le polariseur). L'échantillon de roche à observer est préparé afin d'obtenir une lame mince, c'est-à-dire que la roche est coupée en un fin bloc collé sur une lame de verre, l'ensemble étant aminci par polissage jusqu'à une épaisseur de 30 micromètres précisément.
La lumière ordinaire (naturelle ou artificielle) est composée d'ondes électromagnétiques qui vibrent dans toutes les directions dans un plan perpendiculaire au trajet de propagation. Lorsque cette lumière traverse un filtre particulier — filtre polarisant — elle ne vibre que dans une seule direction, cette lumière est appelée lumière polarisée.
Pour visualiser le plan focal arrière de l'objectif, on utilise une lentille de Bertrand placée entre l'oculaire et l'analyseur.
Dans la plupart des minéraux, suivant la direction de polarisation, la lumière n'aura pas la même vitesse. Lorsqu'un rayon lumineux pénètre dans un cristal, il se dédouble en deux rayons de polarisation différente qui se propagent avec une vitesse différente, c'est la biréfringence. On peut aussi décrire ce phénomène comme une rotation de la polarisation. Le filtre analyseur placé après l'échantillon sélectionne à nouveau les rayons lumineux selon leur polarisation, ainsi, selon la quantité dont a tourné la polarisation (donc selon la nature des cristaux), ceux-ci apparaissent plus ou moins lumineux, voire de couleurs différentes. Certains cristaux sont quasiment isotropes et ne provoquent pas de biréfringence (notamment les cristaux cubiques), et peuvent être facilement distingués des cristaux anisotropes.
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