Microscope pétrographique virtuel par ASSAMI YASSER

On peut considérer la lumière comme un ensemble d'ondes dont chacune vibre dans un plan, perpendiculairement à la direction de propagation de la lumière, ce plan variant d'une onde à l'autre. La lumière est donc un phénomène vibratoire caractérisé par une longueur d'onde, une vitesse de propagation V et une fréquence de vibration (seule grandeur indépendante de la nature du milieu traversé). Dans le vide, la célérité de la lumière est C= 299600 Km/s. Dans toute matière, la vitesse de la lumière, V, est inférieure et le rapport N=C/V représente une grandeur caractéristique des minéraux transparents. Ce rapport N, correspondant à l'indice de réfraction, est utilisé pour différencier optiquement les solides, comme les minéraux et les liquides. Plus l'indice de réfraction d'un minéral est grand, plus il est réfringent, moins la lumière s'y propage rapidement.

L'observation microscopique des minéraux en lame mince ne peut s'effectuer qu'avec l'aide d'un matériel bien adapté à de telles observations. On utilise alors un microscope polarisant, dont sa fonction est de mettre en évidence des minéraux invisibles à travers la lumière "naturelle".



Trajet des rayons lumineux et systèmes optiques :

- Lampe : émission de lumière blanche ou ensemble d'ondes électromagnétiques dont les plans de vibrations sont quelconques.
- Polariseur : système optique qui ne laisse passer que les vibrations lumineuses contenues dans un un plan de vibration bien déterminé (plan de polarisation P), en général fixe.
- Diaphragme et surcondenseur : ne laisse passer qu'une certaine quantité de lumière.
- Platine tournante : Support des lame mince dont la rotation permet la recherche des caractéristiques des minéraux.
- Section d'un minéral en lame mince. La plupart sont biréfringentes, c'est à dire qu'elles transforment la lumière polarisée en deux vibrations se propageant dans deux plans perpendiculaires et à des vitesses différentes; ce qui définit l'indice maximum ng et l'indice minimum np de la section.
- Objectifs de grossissements usuels entre 2 et 63
- Analyseur escamotable, dispositif qui, comme le polariseur, ne laisse passer que les vibrations contenues dans un plan A, perpendiculaire à P. Il redresse les deux vibrations issues de la lame mince dans ce plan A, ou elles sont en condition d'interférence (éventuellement lentille de Bertrand, qui permet d'observer dans le plan focal image de l'objectif des figures dites de "lumière convergente").
- Oculaires, de grossissements usuels 8 à 12.
- Oeil de l'observateur.

Dans les milieux non cristallisés (verres, liquides, gaz), ainsi que dans les cristaux cubiques, l'indice de réfraction N est invariant quelle que soit la direction de propagation dans la matière. Ces milieux sont des milieux isotropes.
Dans les cristaux non cubiques (milieux anisotropes), la vitesse de la lumière est fonction de la direction de propagation. En pénétrant dans un cristal anisotrope, un rayon lumineux se dédouble dès qu'il frappe l'interface air-minéral en deux rayons polarisés dont les directions de vibration sont perpendiculaires entre elles. Les vitesse de propagation des deux rayons sont différentes. Cette double réfraction due à l'anisotropie du cristal produit un rayon ordinaire et un rayon extraordinaire qui ont été découverts sur le spath d'Islande (calcite). Les vitesses de propagation de ces rayons étant différentes, il se produit à la sortie du cristal entre ces deux rayons une différence de marche, l'un des rayons ayant acquis un retard optique par rapport à l'autre. La différence entre les indices dans la direction de vibration des rayons ordinaires et extraordinaires est appelée biréfringence. Celle-ci peut être déterminée au moyen du microscope.

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Si on place l'analyseur et le polariseur dans le même sens, la lumière n'est pas éteinte.
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Si on place maintenant l'analyseur et le polariseur en position croisée, la lumière est éteinte.
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Si on place une lame mince entre l'analyseur et le polariseur, on observe des taches de couleurs (teintes de polarisation) différentes correspondant aux différents minéraux traversés par la lumière après être passé au travers du polariseur.
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Aussi il ya des vidéos en anglais qui expliquent le microscope
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