El microscopio petrográfico utiliza luz polarizada (producida por una lamina polaroide llamada polarizador), a este tipo de luz se le denomina PPL (luz polarizada plana). Para determinadas propiedades se emplea una segunda lamina polaroide (llamada analizador), se representa como XPL (luz polaizada cruzada). El tipo de iluminación también varia dependiendo de las propiedades a analizar. Cuando el condensador no esta incorporado los rayos recorren todos caminos paralelos y se habla de iluminación ortoscópica, por el contrario cuando el condensador se encuentra incorporado la iluminación es convergente y se la denomina conoscópica.
El tamaño límite para que los cristales sean visibles en este microscopio es del orden de 10 micras. Por debajo de este límite la identificación de materiales se realiza por las técnicas submicroscópicas, tales como los microscopios electrónicos.
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