Untersuchungsmethoden: Durchlichtmikroskopie

Das Durchlichtmikroskop Keramiken, Kunststoffe und Gesteine sind - im Gegensatz zu Metallen und Erzen - bei einer Dicke von einigen 10er Mikrometern optisch transparent. Als Dünnschschiffe und Dünnschnitte lassen sie sich am Durchlichtmikroskop mit - meist linear polarisiertem Licht - durchstrahlen. Dadurch wird ihr Gefüge abgebildet.	Durchlichtmikroskop von Leica
Das Vorläufige: Stereomikroskop Große, transparente Objekte bis zu einigem Quadratzentimetern werden mit dem Durchlicht-Stereomikroskop abgebildet. Das verwendete Licht ist weiß und nicht polarisiert, die Vergrößerungen reichen etwa von 1:1 bis 100:1. Gegenüber dem Durchlichtmikroskop hat das Stereomikroskop bei gleicher Vergrößerung eine höhere Rand- und Tiefenschärfe. Anwendungen: Streupräparate, Partikelfilter, Folienabzüge, Dünnschliffe mit großen Komponenten, Übersichten allgemein.
Das Übliche 1: Hellfeld Die direkte Durchstrahlung eines transparenten Objekts bildet Korngrenzen und kontrastfähige Strukturen im Innern von Kristallen und Komponenten ab. Meist wird dabei linear polarisiertes Licht verwendet: ein Polarisationsfilter lässt nur Lichtwellen in einer einzigen Schwingungsebene passieren, alle anderen Schwingungsrichtungen werden ausgelöscht - das Bild bleibt dennoch hell. Dadurch besteht die Möglichkeit, zur Abbildung mit gekreuzten Polarisatoren über zu gehen (siehe unten). Anwendungen: Keramiken, Baustoffe, Gesteine, biologische Präparate.	Quarzsandstein im PPL
Das Übliche 2: gekreuzte Polarisatoren Eine polarisierte Lichtwelle, die ein ein optisch anisotropes Medium - das sind alle Substanzen, die transparent, kristallin und nicht kubisch sind - durchstrahlt, wird in zwei verschieden schnelle Teilstrahlen zerlegt. Durch diesen Gangunterschied können die beiden Teilstrahlen in einem zweiten Polfilter, dem Analysator, interferieren. Der zweite Polfilter ist zwischen dem Objekt und den Okularen angebracht, und zwar senkrecht (gekreuzt) zum ersten Polfilter. Die Interferenz drückt sich in den charakteristischen Interferenzfarben aus: Eine im normalen Durchlicht farblose Substanz erscheint nun grau oder bunt. Kristalle in Auslöschungsstellung sind schwarz. Anwendungen: Keramiken, Baustoffe, Gesteine, kristalline Kunststoffe.	Quarzsandstein im XPL
Das Übliche 3: gekreuzte Polarisatoren + Rotkompensator Der Rot-I-Kompensator verschiebt die Interferenzfarben eines Objekts um eine durchschnittliche Wellenlänge von sichtbarem Licht (550 nm). Besonders Objekte mit niedriger Interferenz werden dadurch "bunter". Die Abbildung erlaubt die bessere Kontrastierung und die Bestimmung des Charakters der optischen Längsrichtung bei gestreckten Kristallen. Anwendungen: Keramiken, Baustoffe, Gesteine, kristalline Kunststoffe.	Quarzsandstein im XPL + Rot I
Das Besondere 1: konoskopische Abbildung Mit der konoskopischen Abbildung wird ein Achsenbild von kristallinen, optisch anisotropen Substanzen erzeugt. So werden wichtige optische Kenngrößen zur Bestimmung von Mineralen gewonnen: Einachsigkeit bei hexagonalen, trigonalen und tetragonalen, Zweiachsigkeit bei rhombischen, monoklinen und triklinen Mineralen, optischer Charakter (positiv oder negativ), Achswinkel bei zweiachsigen Mineralen, Ordnung der Interferenz. Anwendungen: Minerale, anorganische und organische Kristalle.	Achsenbild von Kalzit
Das Besondere 2: Phasenkontrast Viele biologische und manche mineralischen Objekte zeigen im Durchlicht-Hellfeld kaum Kontrast: Im Mikrokop sieht man "nichts", weil die Amplitudenunterschiede der Lichtstrahlen aus verschiedenen Objektbereichen zu gering sind. Dagegen können Phasenunterschiede durch Drehung des ungebeugten Lichts um 90° gegenüber dem gebeugten im Phasenkontrast nach Frits ZERNIKE mit anschließender Ausblendung des ungebeugten Strahls in Amplitudenobjekte umgesetzt werden, so dass an den Phasengrenzen ein sichtbarer Kontrast entsteht. Damit kann auf die Färbung von Präparaten verzichtet werden. Anwendungen: ungefärbte Zellgewebe, lebende Zellkulturen, Tonminerale. Bei Auflicht nichtmetallische Einschlüsse, intermetallische Phasen.

[FELS WERKSTOFFANALYTIK]