પોલરાઇઝિંગ સૂક્ષ્મદર્શક (polarising microscope/petrological microscope)

January, 1999

પોલરાઇઝિંગ સૂક્ષ્મદર્શક (polarising microscope/petrological microscope) : ખનિજો કે ખડકોની પ્રકાશીય પરખ માટે ઉપયોગમાં લેવાતું સાધન. ખનિજોની પરખ માટે તેમના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો ઉપરાંત પ્રકાશીય ગુણધર્મોનો પણ ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. આ હેતુ માટે એક વિશિષ્ટ પ્રકારના સૂક્ષ્મદર્શક યંત્રનો ઉપયોગ થાય છે, જેમાં ખનિજછેદોના પ્રકાશીય ગુણધર્મોનું ધ્રુવીભૂત પ્રકાશની મદદથી અવલોકન કરવામાં આવે છે અને તેથી તેને પોલરાઇઝિંગ સૂક્ષ્મદર્શક કહેવાય છે. આ પ્રકારના સૂક્ષ્મદર્શકમાં ધ્રુવીભૂત પ્રકાશ મેળવવા માટે નિકોલ પ્રિઝમનો ઉપયોગ કરવામાં આવેલો હોય છે. પોલરાઇઝિંગ સૂક્ષ્મદર્શકની રચનામાં નીચેની આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણેના જુદા જુદા ભાગ હોય છે.

આકૃતિ 1 : ધ્રુવણ સૂક્ષ્મદર્શક

(1) અરીસો : સૂક્ષ્મદર્શકની બેઠક (base) પર સૌથી નીચે એક અરીસો રાખવામાં આવેલો હોય છે, જેની એક બાજુ સાદી અને બીજી બાજુ અંતર્ગોળ હોય છે. આ અરીસાની મદદથી ખનિજછેદના અવલોકન માટે જરૂરી પ્રકાશસ્થિતિની ગોઠવણી કરી શકાય છે.

 આકૃતિ 2 : માઇક્રોસ્કોપ

(2) પોલરાઇઝર (= નિમ્ન નિકોલ પ્રિઝમ) : સૂક્ષ્મદર્શકમાં ધ્રુવીભૂત પ્રકાશ મેળવવા માટે અરીસાની ઉપર તરફ એક નિકોલ પ્રિઝમ ગોઠવેલો હોય છે, જેની સ્પંદનદિશા પૂર્વ-પશ્ચિમ કે ઉત્તર-દક્ષિણ હોય છે; જેથી તેમાંથી બહાર આવતા પ્રકાશની સ્પંદનદિશા પૂર્વ-પશ્ચિમ કે ઉત્તર-દક્ષિણ રહી શકે. આ પોલરાઇઝરને ચોક્કસ સ્થિતિમાં ગોઠવવા માટે તેને ફેરવી શકાય છે. આ ઉપરાંત ખનિજછેદના અવલોકન માટે ધ્રુવીભૂત પ્રકાશ ઓછાવત્તા પ્રમાણમાં મેળવવા માટે પણ ગોઠવણ કરેલી હોય છે.

આકૃતિ 3

(3) કન્વર્જન્ટ લેન્સ : પોલરાઇઝરની ઉપર આ લેન્સ રાખેલો હોય છે અને તે જરૂરિયાત મુજબ દાખલ કરી શકાય છે કે બહાર રાખી શકાય છે. વ્યતિકરણ-આકૃતિના અવલોકન માટે જરૂરી પ્રકાશશંકુ મેળવવા માટે તેનો ઉપયોગ થાય છે. કેટલીક વખતે કન્વર્જન્ટ લેન્સ છેદબેઠક પર ખસેડી શકાય એવી ધાતુપટ્ટીમાં પણ ગોઠવેલો હોય છે.

(4) છેદબેઠક (= છેદપીઠિકા) (rotating stage) : ઉપર દર્શાવેલા ત્રણે ભાગ સૂક્ષ્મદર્શકની આ 36૦oમાં અંકિત ભ્રમણશીલ ગોળાકાર છેદબેઠક નીચે ગોઠવવામાં આવેલા હોય છે. છેદબેઠકની ગોળ કિનારીપટ્ટી એક એક અંશને તફાવતે 36૦oમાં અંકિત કરેલી હોય છે, જેની મદદથી તેનું ભ્રમણપ્રમાણ નક્કી કરી શકાય છે. ભ્રમણપ્રમાણ નક્કી કરવા માટે છેદબેઠકની એક બાજુએ વર્નિયર માપ તીર-અંકિત કરેલું હોય છે. છેદબેઠક ઉપર ધાતુઓની બે નમનીય પટ્ટીઓ બેસાડેલી હોય છે, જેની મદદથી ખનિજછેદ છેદબેઠક પર સ્થિર સ્થિતિમાં ગોઠવી શકાય. છેદબેઠકના મધ્ય ભાગમાં એક ગોળ કાણું રાખવામાં આવેલું હોય છે, જેમાં થઈને પોલરાઇઝરમાંથી બહાર આવતો ધ્રુવીભૂત પ્રકાશ તેના પર રાખેલા ખનિજછેદમાંથી અવલોકન માટે પસાર થઈ શકે. જર્મનીની ઇ. લાઇટ્ઝ કંપનીએ બનાવેલા કેટલાક સૂક્ષ્મદર્શકમાં યોગ્ય focus માટે છેદબેઠકનું દટ્ટા(knob)ની મદદથી ઉપરનીચે હલનચલન કરી શકાય છે.

(5) સૂક્ષ્મદર્શક નળી (microscope tube) : સૂક્ષ્મદર્શક નળીના નીચેના છેડે વસ્તુકાચ (objective) અને ઉપરના છેડે નેત્રકાચ (eyepiece) હોય છે. સૂક્ષ્મદર્શક સાથે જુદી જુદી મોટવણી (magnification) 15, 45, 5૦વાળા બે કે ત્રણ વસ્તુકાચ તેમજ નેત્રકાચ આપવામાં આવે છે. તે પૈકી એક નેત્રકાચમાં પાંચ-પાંચના તફાવતે કાપા પાડેલા હોય છે, જેનો ઉપયોગ પ્રકાશીય અક્ષબિંદુઓ વચ્ચેનું અંતર માપવામાં થાય છે; બાકીના નેત્રકાચમાં આડછેદ-તાર (cross-wire) જડેલા હોય છે. વસ્તુકાચની ઉપર સૂક્ષ્મદર્શક નળીમાં ઈશાન-નૈર્ઋત્ય કે વાયવ્ય-અગ્નિ કોણમાં જતું આડછિદ્ર (slot) રાખવામાં આવેલું હોય છે, જેમાં બેરેક કૉમ્પેન્સેટર, જિપ્સમપટ્ટી (ચિરોડી-છેદિકા), માઇકા પ્લેટ (અબરખ-છેદિકા) કે ક્વાર્ટ્ઝ-વેજ જેવાં અનુષંગી ઉપકરણો ખનિજછેદના વિશિષ્ટ અભ્યાસ માટે દાખલ કરી શકાય. આ આડછિદ્રની ઉપર સૂક્ષ્મદર્શકની રચનામાં ઉપયોગમાં લેવાતો બીજો નિકોલ પ્રિઝમ નળીમાં દાખલ કરી શકાય કે બહાર તરફ સેરવી શકાય એવી રીતે ગોઠવેલો હોય છે. આ નિકોલ પ્રિઝમને ઊર્ધ્વ નિકોલ પ્રિઝમ અથવા ઍનલાઇઝર (analyser) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તેની સ્પંદનદિશા પોલરાઇઝરથી કાટખૂણે હોય છે. પરિણામે સૂક્ષ્મદર્શકની છેદબેઠક પર કાંઈ પણ રાખવામાં આવ્યું ન હોય અને તેને નળીમાં દાખલ કરવામાં આવે તો પોલરાઇઝરમાંથી આવતો પ્રકાશ ઍનલાઇઝર દ્વારા કપાઈ જાય છે અને તેથી નેત્રકાચમાંથી જોતાં સંપૂર્ણ કાળાશ દેખાય છે; જો સંપૂર્ણ કાળાશ ન ઉદ્ભવે તો તેને યોગ્ય રીતે ફેરવીને ગોઠવવો પડે છે. આ ઉપરાંત, નળીમાં ઍનલાઇઝર અને નેત્રકાચની વચ્ચે બર્ટ્રેન્ડ લેન્સની ગોઠવણ એવી રીતે કરવામાં આવેલી હોય છે કે તે દાખલ કરી શકાય કે બહાર કાઢી શકાય. બટ્રેર્રન્ડ લેન્સ અસાવર્તિક (anisotropic) ખનિજછેદોમાં વ્યતિકરણ-આકૃતિઓ જોવા માટે ઉપયોગી બને છે. અવલોકન માટે ખનિજછેદ સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકાય તે હેતુથી નળીનું ઉપરનીચે સંચલન થઈ શકે એવા ભ્રમણશીલ દટ્ટા(knobs)ની ગોઠવણ અમુક સૂક્ષ્મદર્શકમાં હોય છે જ્યારે અન્યમાં છેદબેઠકનું ઉપરનીચે સંચલન થઈ શકે એવા દટ્ટા રાખેલા હોય છે.

પોલરાઇઝિંગ સૂક્ષ્મદર્શક સાથે જિપ્સમપટ્ટી, માઇકાપટ્ટી, ક્વાર્ટ્ઝ વેજ, બેરેક કૉમ્પેન્સેટર જેવાં જરૂરી અનુષંગી ઉપકરણો પણ આપવામાં આવે છે.

આ સૂક્ષ્મદર્શક ખડકછેદોના અભ્યાસ માટે પણ ઉપયોગમાં લેવાતું હોવાથી તે પેટ્રોલૉજિકલ સૂક્ષ્મદર્શક પણ કહેવાય છે.

વ્રિજવિહારી દીનાનાથ દવે