Ou microscope polariseur analyseur.
En pétrologie (science qui étudie les roches), on a besoin d’un microscope optique spécifiquement adapté pour étudier les minérauxMinéraux Espèces chimiques naturelles, se présentant le plus souvent sous forme de cristaux solides. présents dans les préparations de coupes de roches (lames minces). En effet certains minéraux sont invisibles en lumière « naturelle ». Le microscope polarisant est donc un microscope classique, auquel on a ajouté deux filtres polarisants : le polariseur (qui est situé avant la lame minceLame mince Ou plaque mince. Fragment de roche coupé en lamelle et collé sur une plaque de verre et aminci par usure, pour le rendre transparent, afin d'en permettre l'observation au microscope, d'une épaisseur autour de 30 microns.) et l’analyseur (placé en fin de système optique, entre l’objectif et les oculaires). Cet appareil optique utilise la biréfringence des minéraux, soit la différence de vitesse de propagation d’une onde lumineuse, ou encore la différence d’indice de réfraction puisque n=c/v, en fonction de sa direction de polarisation. Il permet alors de visualiser des objets de faible contraste que sont les coupes minces de roches. Les ondes lumineuses générées par la biréfringence sont divisées en deux rayons qui peuvent interférer entre eux. L’un des rayons prend du retard sur l’autre en traversant la lame mince et les interférences produites permettent de visualiser dans une lame mince les variations d’épaisseur des cristaux de biréfringences différentes (la différence de marche entre les deux ondes est égale au produit de l’épaisseur et de la biréfringence, soit delta n). Ceux-ci présenteront une luminosité et une couleur différente, en fonction de l’orientation des deux filtres. (Précisions techniques : Pernelle Bouvet).
Le microscope polarisant est conçu pour observer ces objets de deux manières :
1) En Lumière Polarisée et non Analysée (LPnALPNA Lumière polarisée non analysée ou lumière naturelle), proche de la lumière naturelleLumière naturelle (LN) Lumière simple utilisée sans intermédiaire dans un microscope, pour observer certains détails d'une coupe fine de roche (lame mince)., qui est obtenue en supprimant l’analyseur. Les photons ne vibrent que dans un seul plan (plan de polarisation), on observe alors que les contours des minéraux sans les couleurs.
2) En lumière Polarisée AnalyséeLumière polarisée analysée (LPA) Lumière naturelle transformée dans un microscope, en passant à travers deux verres particuliers, permettant d'observer les minéraux et autres structures, dans une coupe fine de roche (lame mince). L'un des verres s'appelle le polarisateur, qui n'autorise le passage de la lumière que dans un plan déterminé. L'autre s'appelle l'analyseur qui fait passer la lumière perpendiculairement. Les deux associés permettent la vision des minéraux selon leur transparence. (LPALPA Lumière polarisée analysée. Lumière naturelle transformée dans un microscope, en passant à travers deux verres particuliers, permettant d'observer les minéraux et autres structures, dans une coupe fine de roche (lame mince). L'un des verres s'appelle le polarisateur, qui n'autorise le passage de la lumière que dans un plan déterminé. L'autre s'appelle l'analyseur qui fait passer la lumière perpendiculairement. Les deux associés permettent la vision des minéraux selon leur transparence.), cette fois l’analyseur est réglé et la lumière traverse les deux filtres qui sont orientés perpendiculairement l’un par rapport à l’autre (angle de 90°). Les minéraux sont visibles avec leurs teintes de polarisation qui leur sont spécifiques, ces couleurs sont artificielles.
Une lame mince est une fine tranche de roche d’environ 30 micromètres, obtenue par abrasion d’un bloc fin de roche, collé avec une résine sur une lame de verreVerre Du latin vitrum : verre. Magma ayant refroidi très rapidement sans cristalliser, donnant des laves (ex. : Obsidienne) qui peuvent contenir une proportion variable de minéraux., jusqu’à l’épaisseur voulue, avec une machine : une litho-lamelleuse. La coupe de roche est ensuite recouverte d’une lamelle de verre ou simplement polie. Ces préparations permettent aux géologues de connaître très précisément la composition minéralogique d’une roche, souvent impossible à déterminer à l’œil nu. Précisions techniques : Pernelle Bouvet.
Photographe : Gérard Brusseaux.
Source : Institut des Sciences de la Terre de Paris (ISTeP), Sorbonne Université, campus Pierre et Marie Curie, Paris, France.