Microscopi petrogràfic de baix cost (MPPR)

La microscòpia de roques consisteix a observar-les amb un microscopi petrogràfic d'alt cost. En aquest article, vull proposar una estratègia perquè tant professors com alumnes puguin construir el seu propi microscopi, de baix cost, per observar les roques amb una bona qualitat, la qual cosa permetrà grans aplicacions en l'aprenentatge.

Per dur a terme l'observació de les roques, cal utilitzar un microscopi amb una bona qualitat d’imatge. Per això, cal tenir roques tallades en làmines de 30 micres de gruix i fer servir microscopis dotats de polaritzadors creuats (els microscopis petrogràfics d'alt cost). Com que les làmines són molt primes, quasi transparents, la llum les pot traspassar i es pot crear una ona associada a un camp electromagnètic. Al polaritzar la llum, els fotons vibren en un sol pla d'entre els infinits per on es desplaça la llum. El vidre, un material òptic molt comú, no polaritza la llum; per contra, altres substàncies sí que alteren els plans de vibració de la llum i ens ofereixen aplicacions en el microscopi petrogràfic.

Un microscopi petrogràfic disposa de dos polaritzadors situats de tal manera que els plans d'ondulació lumínica arriben a ser perpendiculars entre si. Per això, si no hi ha cap làmina de roca entre els dos filtres, aquests no deixen passar la llum. Però si se situa una mostra prima de roca entre els dos polaritzadors, la situació varia en la majoria dels minerals. De fet, aquests provoquen interferències en les ones de llum i creen un efecte molt curiós sempre que el primer polaritzador estigui per sota de la làmina i el segon entre la mostra i les lents oculars. Així, la llum, com a ona electromagnètica que és, només oscil·la per uns plans determinats creuant la mostra. Al fer-ho, mirarentremig, apareixen canvis de longitud d'ona que s'expressen com a colors segons els diferents minerals a observar. Dit d'una altra manera, cada mineral funciona com si fos una lent diferent que modifica el seu color o la longitud d'ona segons la seva orientació. Amb això, els contorns i les textures queden més ressaltats per poder descriure i classificar la roca amb major precisió.

Com he anunciat al principi d'aquest article, aquest microscopi té un alt cost i això és un problema perquè els centres educatius n'adquireixin un per treballar a les classes. Per resoldre aquesta qüestió, proposo implementar en l'ensenyament, perquè tothom que hi estigui interessat ho pugui construir, l'anomenat Microscopi Petrogràfic Portàtil Rabadà (MPPR). El preu de l'aparell és pràcticament zero i la seva construcció, un joc de nens, tot i que la seva eficàcia, la qualitat i la versatilitat ofereixen grans aplicacions per a la ciència.

Per fabricar el teu propi MPPR, cal tenir el següent material:

1. una caixa de plàstic transparent (com la de les targetes de visita)
2. un plàstic polaritzador (com el que tenen algunes ulleres per mirar cine 3D)
3. unes gomes elàstiques (com les que s'utilitzen en les oficines)
4. una lupa comptafils (com la que es fa servir en numismàtica)
5. un full de paper blanc setinat
6. una llum blanca molt potent
7. làmines de roques, que es poden aconseguir, per exemple, en les facultats de geologia

Per construir aquest microscopi, cal seguir les següents passes:

1. Obrir la caixa de targetes i posar en pla inclinat una part contra l'altra.
2. Fixar amb les gomes elàstiques les parts de la caixa per donar estabilitat a l'invent i que serveixi de suport a les làmines de roques i a la lupa comptafils.
3. Fixar amb cinta adhesiva pels laterals un dels filtres polaritzadors, sobre la part superior del pla inclinat creat.
4. Retallar un fragment de filtre polaritzador per enganxar-lo per sota de la lent de la lupa.

Per treballar bé, cal posar l'aparell construït sobre el paper o cartró blanc reflector. Després, cal situar la llum blanca de manera que dirigeixi el seu fes cap al paper blanc perquè il·lumini el microscopi per reflex. Posteriorment, posem el comptafils sobre el polaritzador que hi ha a la caixa de plàstic, de manera que quedi subjectat per les gomes elàstiques. Per comprovar la posició exacta dels polaritzadors, encendrem el llum, i sense posar la làmina de roca, mirarem a través de la lupa que ja té el segon polaritzador incorporat. Si el camp mostra certa il·luminació, caldrà girar la lupa fins a extingir totalment la llum. Finalment, si la llum no arriba a creuar els filtres, és que els tenim creuats a 90º, i, per tant, ja podem posar la mostra per observar els colors d'interferència dels seus components.

Quan ja estigui tot correcte, traurem la lupa, posarem la mostra sobre el polaritzador, tornarem a posar la lupa i podrem començar a gaudir dels colors d'interferència dels minerals.

Un apunt més: amb els mòbils podem crear una seqüència de fotografies a través de la lupa.

Les imatges obtingudes amb l’MPPR tenen una gran nitidesa i un camp visual més gran que el que capta un microscopi òptim, perquè té més augment. Per no parlar dels costos de creació i manteniment, que no tenen res a veure amb els d'un microscopi petrogràfic. Estic segur que l’MPPR permetrà fer créixer la curiositat científica de tothom que s'atreveixi a construir-lo.

En aquest vídeo t'explico pas a pas com construir el teu MPPR.