La polarizzazione nel microscopio

[Drake]

Ho provato, purtroppo non vanno bene. Le lenti degli occhiali 3D sono polarizzatori circolari, inadatti ai nostri scopi. Peccato...

[Enotria]

Io acquisto la lamina polarizzata direttamente in USA: un foglio formato A4 costa solo 10$ e, in genere, non paga neppure la dogana.
L'indirizzo è http://www.3dlens.com/shop/polarizer.php e la lamina è la P210, con una efficienza del 99,98 %

Dato il minimo consumo che se ne fa, ne avete per tutta la vita, oppure per voi ed altri 10 vostri amici.

[Drake]

Ora che è ben evidente il vantaggio che le lamine ritardanti ci possono dare, vediamo come possiamo ottenerle.
Naturalmente la soluzione più semplice è l’acquisto, tenete però presente che il costo di quelle usate è attorno al centinaio di Euro, forse è meglio auto costruirle.
Un sistema molto semplice, anche se non perfetto, è quello di utilizzare del nastro adesivo trasparente, di quello largo per pacchi, e stenderne uno strato ben teso su di un vetrino.
Bisognerà fare le cose per bene, evitare le bolle d’aria, rifilare lo Scotch con un taglierino affilato, ma alla fine avremo una bellissima lamina a quarto d’onda, perfettamente funzionante.

E per costruirci la lamina ad onda intera come facciamo ?
Stesso discorso, solo che sarà più difficile perché questa volta serviranno almeno quattro strati di nastro trasparente per creare il giusto spessore ed il giusto effetto.

Il procedimento mi sembra efficiente e semplice.... ho una domanda
Per realizzare la lamina ad onda intera, i 4 strati di scotch trasparente vanno tutti sovrapposti, o se ne possono mettere due per ogni lato del vetrino?

Riguardo le lamine polarizzatrici, in europa le vende anche Knight Optical, ed ha anche le lamine di ritardo:
http://www.knightoptical.com/php/browse ... 57&catClr=
http://www.knightoptical.com/php/browse ... 08&catClr=

Il problema è che le spese di spedizione per l'Italia, anche per piccole quantità, sono una follìa (nell'ordine delle 30£), il che annulla totalmente il vantaggio di acquistare da loro, almeno per piccoli ordini. Magari provo a scrivere e chiedere se, per un paio di lamine polarizzatrici ed una lamina ritardante, possono spedire con un metodo più economico...

Ho un'ultima domanda: in caso di acquisto delle lamine ritardanti come quelle che sono presenti nel secondo link, volendo usare solo la lamina da 1/4l sovrapposta in quattro strati, posso incollarli usando l'entellan o la colla per vetro che abbiamo visto in un altro thread è adatta all'incollaggio dei coprioggetto sui vetrini?

[Enotria]

I 4 strati sono sovrapposti, stai attento alle bolle d'aria e, naturalmente, non fare pieghe.

Le lamine commerciali non vanno mai incollate, c'è sempre il rischio che la colla crei lei stessa dei falsi colori.
Piuttosto controlla se hanno delle pellicole adesive di protezione e, nel caso, se queste vanno tolte o lasciate.

Per lo stesso motivo, non è il caso di sovrapporre 4 lamine da 1/4 lambda per ottenere una ad onda intera: un conto è la nostra soluzione economica con lo scotch, altra cosa le lamine commerciali, che vanno bene così come sono.

Buon lavoro e posta i tuoi risultati.

[Drake]

Grazie mille, le tue informazioni sono sempre preziose
Ho un ultimo dubbio: l'orientamento della lamina di ritardo rispetto all'analizzatore, è significativo?
Voglio dire, se ruoto la lamina rispetto all'analizzatore, o quest'ultimo rispetto alla lamina, cambia qualcosa?

Per finire, ho trovato un'interessante discussione sul newsgroup "microscopes" su come utilizzare due polarizzatori circolari per ottenere uno strumento in luce polarizzata funzionante correttamente. Fra l'altro, a seconda del "verso" in cui montiamo l'analizzatore con polarizzazione circolare, possiamo ottenere o un sistema normale, o con ritardo di 1/4L, quindi risparmiando almeno una lamina di ritardo.
Ecco il link: http://tech.groups.yahoo.com/group/Micr ... sage/71280 , appena ho un attimo di tempo, provvedo a riportarne la traduzione, per chi non è anglofono

[Enotria]

Uno dei problemi è sempre stato il reperimento di buone lamine di ritardo.

A parte l'acquisto, sempre superiore ai 50 Euro per lamina ed a parte soluzioni fai da te come gli strati di scotch, esiste un'altra soluzione molto comoda.

Andate al BriCo ed acquistate un ricambio per cornici fotografiche, quelle lamine in plexiglass che vanno a sostituire il vetro della cornice quando lo avete rotto.
Una lamina 13x18 costa un paio di Euro e ci fate tutti i microscopi che volete.

Ne tagliate due dischetti o due rettangoli, quelli sono i vostri filtri !
Ad uno dei dischetti togliete le due pellicole trasparenti di protezione: quello è diventato il vostro ritardo ad 1/4 d'onda, la "Mica".
All'altro non togliete nulla, va bene così, anzi, io ripasso il bordo con dello smalto da unghie proprio per fissare per bene la pellicola di protezione, non si sa mai che per errore venga via: questo è il vostro ritardo ad onda intera, il "Gesso".

Buon lavoro !

[Drake]

Andrea, sei un mito

[Drake]

Facevo una riflessione: la lamina in plexiglass genera un ritardo di 1/4L, fin qui tutto chiaro
Pero', ognuna delle due pellicole protettive dovrebbe generare anch'essa un ritardo di 1/4L... a questo punto, il dischetto di plexiglas con le due pellicole, non dovrebbe generare un ritardo di 3/4L, invece che di una lunghezza d'onda intera?
Pensavo: se e' cosi', si potrebbe pensare di usare la pellicola protettiva degli schermi dei cellulari, tagliarne una in due, togliere una pellicola protettiva per parte, ed attaccare le due meta' una sull'altra... cosi' otterremmo quattro lamine di plastica trasparente sovrapposte, per un ritardo giusto di 1L

[Enotria]

Come diceva quel tipo in TV: "Provare per credere !"

Ed io aggiungo: "e poi riferire qui sul forum !"

[Drake]

Ok, ho provato, quindi riferisco
La soluzione provata è la seguente:

1) Per il filtro di ritardo da 1/4L: mi sono procurato un filtro fotografico UV da 30mm. Ho verificato, ed è "neutro" rispetto alla polarizzazione. Ho smontato il filtro vero e proprio dal supporto, quindi ho ritagliato un dischetto di "screen saver" per cellulari di dimensione uguale, e l'ho attaccato (sfruttando l'apposito lato adesivo) sul filtro UV, quindi ho rimosso tutte le pellicole protettive ed ho rimontato il tutto nel supporto.

Risultato: si ottiene una polarizzazione ad una lunghezza d'onda indefinita. Il colore di fondo è verde invece che giallo come dovrebbe essere, e non è neanche molto uniforme. Ruotando il filtro di ritardo, si ottengono varie sfumature che vanno dal verde chiaro all'azzurro, ma mai il giallo.

2) Per il filtro di ritardo da 1L: Ho ritagliato due rettangoli dello stesso "screen saver" per cellulari. Ho rimosso da ogni rettangolo solo la pellicola del lato adesivo, e li ho incollati fra loro (ottenendo una lamina di quattro strati: pellicola protettiva->screensaver->screensaver->pellicola protettiva). Ho quindi posto la lamina così ottenuta dopo il filtro polarizzatore (prima del condensatore, quindi).

Risultato: si ottiene un ritardo assolutamente caotico. Lo sfondo è in pratica un arcobaleno di sfumature che vanno dal verdino al magenta, passando per l'azzurro. Molto gradevole esteticamente, ma scorretto dal punto di vista "tecnico". Ruotando la lamina di ritardo si ottiene un effetto di sfumatura in continuo movimento, molto bello, ma inutile


3) Prossima prova: Devo incollare sui due filtri fotografici UV (li ho trovati ad un paio di euro su ebay e ne ho presi tre per fare le prove ) il famoso nastro adesivo trasparente. Uno strato solo su un filtro, e quattro sull'altro. Vedremo cosa viene fuori
Non ho ancora provato perchè... mi manca il nastro trasparente

[Drake]

Ok, ho messo in atto il "metodo n.3" descritto sopra, e funziona
Ho postato qui i risultati: viewtopic.php?f=84&t=3163&p=31983#p31983
Grazie Andrea, come sempre sei il nostro ispiratore e mentore

[Enotria]

.


E così Drake scoprì la Polarizzazione Interferenziale.


Quel bel giochino che, abbinato allo sfasamento, ha portato alla progettazione del DIC.

Infatti, il colore che si origina con la polarizzazione, cambia a seconda dello spessore che la luce attraversa: se attraversa la sottile superficie della parete cellulare avrà quindi un colore, ben diverso di dove la luce deve attraversare il bordo cellulare, molto più alto e più spesso.
Il risultato è che la forma delle cellule viene esaltata nel loro volume, anche se ciò avviene con falsi colori, assurdi e senza alcun riferimento alla figura reale.
Ma, basta allora variare la quantità di polarizzazione ed, utilizzando delle opportune lamine di ritardo, si può ritornare ai colori originari, ma mantenendo l'effetto tridimensionale alle cellule.

Questa tecnica è anche chiamata polarizzazione interferenziale, e ricordo, assieme allo sfasamento, è alla base di tecniche di visione molto elaborate e costose, come i microscopi interferenziali DIC (Differencial Interference Contrast).

Riguardiamo un particolare della foto di Drake:

Polarizzazione Interferenziale

Guardate quelle cellule come sono "cicciotte", non sono piatte, non sono schiacciate, sono proprio delle cellule tridimensionali.
L'effetto è dato dal bordo che la polarizzazione ha più o meno ombreggiato, apportando il senso della profondità che alla foto, per forza di cose, mancava.

E poi l'effetto in questo caso è penalizzato da un vetrino brutto e mal colorato, ma se si usa un vetrino "buono":

Foglia di mais in luce polarizzata interferenziale.

La tecnica per ottenere questo risultato è abbastanza semplice ed alla portata di chiunque: si crea la polarizzazione incrociando le lamine (il fondo diventa nero), si aggiunge una lamina di ritardo ad 1/4 d'onda (il fondo diventa giallo), infine si ruota assieme sia il polarizzatore, sia la lamina di ritardo e si nota che il fondo via via schiarisce fino a tornare bianco trasparente.
A quel punto, anche tutti i colori sono ritornati al loro stato originale, ma la foto mostra ancora le ombreggiature che ne fanno risaltare i punti di diverso spessore, fornendo una immagine più realistica e non piatta delle singole cellule.

[Drake]

Grazie per i commenti, Andrea
Devo dire che l'osservazione in luce polarizzata mi piace un sacco... credo realizzerò subito la lamina di ritardo da 1L, poi partirò a caccia di vetrini geologici
Anzi... Mercoledì prossimo partecipo ad un seminario al politecnico sulla stabilizzazione dei versanti, tenuto dal mio ex prof di geotecnica... magari gli chiedo se in laboratorio hanno roba vecchia che non gli serve più

[Drake]

Ciao a tutti
Ho continuato i test con le lamine di ritardo, ed ho scoperto alcune cose interessanti.
Il concetto fondamentale è che il nastro adesivo trasparente che usiamo per "autocostruirci" le lamine, non genera un ritardo esattamente di 1/4L per strato, ma qualcosa di meno. Quindi, stendendo un solo strato non si ottiene esattamente il giallo, ma un colore più chiaro. Così anche, utilizzando quattro strati, non si ottiene il magenta ma il verde.
Ho usato un vetrino per fare alcuni esperimenti, e questi sono i risutati. A sinistra il numero di strati di nastro usati, a destra il colore ottenuto:

1 -> giallo pallido
2 -> ciano
3 -> giallo scuro
4 -> verde
5 -> magenta
6 -> verde scuro
7 -> rosa
8 -> verde

Così, scopriamo che, usando tre e cinque strati, riusciamo ad ottenere i colori "canonici", ovvero il giallo ed il magenta. C'è da dire che anche il ciano è, almeno esteticamente, molto bello... sto pensando di farmi un filtro così.
A quanto sapientemente già detto da Andrea su come realizzare le lamine di ritardo, vorrei aggiungere un solo dettaglio, che può sembrare scontato, ma che è critico: quando stendete gli strati di nastro adesivo sovrapposti, ricordatevi di posizionarli sempre lungo lo stesso asse, altrimenti otterrete risultati assolutamente caotici

Ecco le ultime due riprese, effettuate una con lamina di ritardo da 1/4L, l'altra con lamina da 1L (set-up di ripresa sempre uguale, il soggetto è sempre la sezione di stelo di pino):

http://www.foto-astronomia.it/applicazi ... 0_1024.jpg
http://www.foto-astronomia.it/applicazi ... 1_1024.jpg




Come sempre, commenti critiche consigli ed inviti a smetterla, sono sempre bene accetti

[Acronauta]

Sei un caterpillar questo fine settimana voglio provare anch'io...

Inviato dal mio GT-I9000 con Tapatalk 2

[Drake]

Grazie Raf
Sto sfruttando una settimana di ferie che mi sono concesso dopo aver chiuso due grossi lavori, quindi ho un sacco di tempo libero... almeno fino a dopodomani
Comunque devo dire che mi sto divertendo un sacco...

[Gerardo]

Sperimentazione precisa e ripetibile. Utile per tutti. Bravissimo!

[Drake]

Grazie mille, Gerardo

Dimenticavo di specificare una cosa: ovviamente la "serie" di layer e relativi colori, è indicativa per il nastro adesivo che ho usato io... può essere che altri produttori (o addirittura altri lotti dello stesso produttore) abbiano spessori differenti della pellicola, e quindi generino risultati diversi. Prima di effettuare il "montaggio definitivo", conviene sempre fare una prova preliminare

Altra info che può tornare utile: come supporto per il nastro, non avendo modo di tagliare il vetrino della forma che mi serviva, ho utilizzato dei filtri fotografici UV da 30mm, trovati a pochissimo su ebay. Si sono rivelati ottimi per lo scopo: sono di vetro ottico e non di plastica, ed hanno ovviamente il supporto filettato da entrambi i lati, quindi comodo da utilizzare. Il filtro è fissato all'interno del supporto con una ghiera a vite (e non incollato), quindi si smonta con estrema semplicità, e poi si rimonta con la stessa ghiera.
Fra l'altro vengono consegnati con una scatolina portafiltri che, comprata in negozi di astronomia, costa solo lei quanto io ho pagato tutto il filtro
Per chi dovesse averne bisogno, ecco il link: http://www.ebay.it/itm/300836242951?ssP ... 973wt_1397 . Arrivano dal regno unito (quindi niente rogne con la dogana) abbastanza velocemente: io li ho ordinati lunedì e me li hanno consegnati ieri.

[Enotria]

Dimenticavo di specificare una cosa: ovviamente la "serie" di layer e relativi colori, è indicativa per il nastro adesivo che ho usato io... può essere che altri produttori (o addirittura altri lotti dello stesso produttore) abbiano spessori differenti della pellicola, e quindi generino risultati diversi. Prima di effettuare il "montaggio definitivo", conviene sempre fare una prova preliminare

Ho ripreso questa frase perché è pacifico che i nastri adesivi sono di spessore e fattura diversa, quindi l'indicazione di uno o quattro strati deve intendersi solo indicativa.

Io mi trovo molto bene anche con il vetro plastico che si utilizza nei portafoto: lasciando le pellicole di protezione si ottiene un buon primo ordine, togliendole un buon 1/4 d'onda.

Io, finora, vi ho stuzzicato perché vi interessaste a certi aspetti della microscopia, ma se, putacaso, qualcuno di voi, colpito da improvvisa curiosità, volesse scoprire qualcosa di più razionale o volesse tentare di capire qualcosa, consiglio le sane letture del dott. Sini, il maggior esperto italiano di microscopia ottica e le trovate su: http://www.funsci.com/fun3_it/sini/eo/o10-pol.pdf

[Drake]

Io, finora, vi ho stuzzicato perché vi interessaste a certi aspetti della microscopia, ma se, putacaso, qualcuno di voi, colpito da improvvisa curiosità, volesse scoprire qualcosa di più razionale o volesse tentare di capire qualcosa, consiglio le sane letture del dott. Sini, il maggior esperto italiano di microscopia ottica e le trovate su: http://www.funsci.com/fun3_it/sini/eo/o10-pol.pdf

Grazie per l'ottimo consiglio... l'ho scaricato ed ho iniziato a studiarlo

[vale75]

Ho appena provato sul mio nuovo acquisto , lo Zeiss standard 14 , la tecnica della luce polarizzata, ma non capisco il funzionamento della lamina di ritardo.
Allora ho ruotato il filtro polarizzatore sul diaframma di campo fino a far diventare tutto nero. (sembra un cielo stellato, scusate per la deformazione professionale).
Poi ho la lamella di plexiglass (con uno strato di pellicola da ogni lato) e la metto sopra.
Ecco in base alla rotazione di quest'ultima tutto mi appare violetto, magenta, giallo.....

Poi leggo che ruotando entrambi ,devo far tornare il tutto ai colori naturali.
Ma non capisco in che rotazione devo porre la lama di ritardo, prima di ruotare entrambi i filtri.

Altra domanda: e' meglio avere una lamina con uno strato per parte o uno solo, visto che ho fatto una prova con un vetrino e uno strato di scotch trasparente, ma non succedeva quasi niente
Grazie!! Vale

[Enotria]

La prima parte del tuo procedimento va benissimo, un po' meno la seconda.

Giusto il polarizzatore sul diaframma di campo, giusto ruotarlo fino all'estinzione, quando tutto il bordo diventa nero, tanto che assomiglia veramente ad un cielo stellato.

E fin qui ci siamo.

Poi tu aggiungi una lamina di ritardo ad onda intera e la ruoti ottenendo che il fondo nero diventa di vari colori: "violetto, magenta, giallo ..."

Di questi colori, il magenta è quello "normale" per una lamina ad onda intera, quindi ti consiglio di impostare il tutto in modo da avere il fondo magenta e poi di marcare sulla lamina di ritardo la posizione. Io in genere scrivo nell'angolo alto a destra il valore del ritardo con un pennarello indelebile: 1/1 oppure 1/4.

Verissimo che se ruoti la lamina ottieni anche altri colori, se lo scopo è solo ottenere un effetto ottico lo puoi fare, altrimenti sarebbe più giusto lasciarlo nella posizione orientata giusta, dove da il magenta.

Stesso discorso andrebbe fatto per una lamina ad 1/4 d'onda, solo che in questo caso il colore "normale" è il giallo verdino.

Poi leggo che ruotando entrambi ,devo far tornare il tutto ai colori naturali.
Ma non capisco in che rotazione devo porre la lama di ritardo, prima di ruotare entrambi i filtri.

Probabilmente hai letto dei miei appunti sull'uso della polarizzazione per esaltare l'effetto 3D.
Preferisco per ora non entrare in argomento, è troppo presto, prima fai pure le tue prove con la polarizzazione, poi solo quando sarai più sicuro vedremo l'altro discorso.

Per l'ultimo punto, l'auto costruzione di una lamina non è facilissima, ma il divertimento è proprio nel provare.

[cipndale]

Tanti informazioni su microscopia a luce polarizzata qui:
http://earth2geologists.net/Microscopes/

[alex870]

Salve,

vorrei provare ad avventurarmi in questa tecnica, potete dirmi se il materiale qui presente può andar bene ?

https://www.amazon.it/PELLICOLA-POLARIZ ... olarizzata

https://www.amazon.it/Ottica-Polaroid-F ... arizzatore

Oppure
https://www.amazon.it/gp/product/B01C90 ... VXRPP9C6Y7

Saluti
Alessio

[Enotria]

Quella buona è l'ultima, solo che è piuttosto cara.

Se hai fretta va bene così, altrimenti la puoi ordinare a http://www.3dlens.com/shop/linearpolarizer.php Io prendo i fogli da 200x250 mm a 9$ l'uno (P200).

[alex870]

Quella buona è l'ultima, solo che è piuttosto cara.

Se hai fretta va bene così, altrimenti la puoi ordinare a http://www.3dlens.com/shop/linearpolarizer.php Io prendo i fogli da 200x250 mm a 9$ l'uno (P200).

Avevo notato quel link, credo che la prenderò li allora anche perché costa molto meno, certo sicuramente passerà alla dogana ma credo che si risparmia cmq. Con questo ci ritaglio un cerchietto per l'analizzatore...

Quello da mettere sopra la luce trasmessa invece (polarizzatore) ? Può andar bene anche fatto artigianalmente con la pellicola che mi hai indicato ? O devo prendere quello circolare su amazon ?


Ciao!

[Enotria]

La lamina plastica usala certamente per l'analizzatore, tanto ne basta un cerchietto di un paio di centimetri. Sotto, come polarizzatore, puoi usare un vecchio filtro fotografico, ma verifica che sia a polarizzazione lineare, NON circolare (PL, non PC).
Altrimenti lo fai ancora meglio con la stessa lamina P200 e un anello di tubo per edilizia.
Se lo fai col tubo, lascia uno spessore di 1-2 cm, in modo da andare fuori fuoco.

[alex870]

Perfetto, allora utilizzero' solo la lamina sia per analizzatore che per polarizzatore



L'unica cosa.. ho visto che queste lamine ci sono di vari spessori, quella da 0,2 mm va bene per entrambi i filtri ?

[Enotria]

Benissimo, ricordati però di togliere alla fine le due pellicole di protezione !

[alex870]

Segnalo questo interessante documento che ho trovato in rete di Marino Salin, Paolo Gigli, Andrea Marliani " introduzione alla microscopia in luce polarizzata"

Al link:

http://www.sitri.it/polariz.doc

Saluti
Alessio

[alex870]

La polarizzazione su un microscopio biologico è abbastanza chiara ma sullo stereoscopico come e dove va posizionato l'analizzatore ?

[Enotria]

vedi
http://www.binomania.it/stereo-microsco ... izzazione/

[alex870]

vedi
http://www.binomania.it/stereo-microsco ... izzazione/

Perfetto! Ancora più semplice

Non so come potrò mai ringraziarti ricambiando, ma un giorno forse in qualche maniera lo farò

[alex870]

Una domandina sulla polarizzazione del mio nuovo Zeiss..

Siccome ho preso poco tempo due obbiettivi su ebay che dovrebbero avere internamente la lastrina polarizzatrice (analizzatore)

che succede se ne aggiungo un altra sotto la testa del microscopio ?
Si scurisce troppo l'immagine ?

Saluti

[Dunadan]

Guarda che gli obiettivi "POL" non hanno nessuna piastrina polarizzatrice...... questo sarebbe inutile perchè per osservare a nicol incrociati a volte fa comodo poter orientare diversamente analizzatore e polarizzatore. Infatti quasi tutti i microscopi polarizzatori hanno polarizzatore e analizzatore (quelli originali) entrambi ruotabili.
Codesti obiettivi sono semplicemente "strain free", ovvero privi di tensioni interne alle lenti, il che li ottimizza per la luce polarizzata.

[alex870]

Guarda che gli obiettivi "POL" non hanno nessuna piastrina polarizzatrice...... questo sarebbe inutile perchè per osservare a nicol incrociati a volte fa comodo poter orientare diversamente analizzatore e polarizzatore. Infatti quasi tutti i microscopi polarizzatori hanno polarizzatore e analizzatore (quelli originali) entrambi ruotabili.
Codesti obiettivi sono semplicemente "strain free", ovvero privi di tensioni interne alle lenti, il che li ottimizza per la luce polarizzata.

Aa ho capito. Io pensavo che l'indicazione pol si riferiva a polarizzata, quindi allora procederò con l'applicazione della lastrina sotto la testa.

Grazie del chiarimento Dunadan!