กล้องจุลทรรศน์หินวิทยา เป็น กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงชนิดหนึ่งที่ใช้ในการระบุหินและแร่ธาตุในแผ่นบางกล้องจุลทรรศน์นี้ใช้ในแร่ธาตุวิทยาเชิงแสงและหินวิทยา ซึ่งเป็น สาขาหนึ่งของหินวิทยาที่เน้นการอธิบายรายละเอียดของหิน วิธีการนี้รวมถึงแง่มุมของกล้องจุลทรรศน์แสงโพลาไรซ์ (PLM) ด้วย

กล้องจุลทรรศน์สำหรับศึกษาหินนั้น พัฒนามาจาก กล้องจุลทรรศน์แบบส่องสว่าง ทั่วไป ที่มีความสามารถพื้นฐานคล้ายคลึงกัน โดย ขึ้นอยู่กับระดับการสังเกตที่ต้องการ ดังนี้:

• การเพิ่มตัวกรอง โพลาไรเซอร์แบบปริซึม Nicol เข้าไปในเส้นทางแสงใต้แผ่นสไลด์ตัวอย่าง
• การเปลี่ยนแท่นวางแบบปกติเป็นแท่นวางแบบหมุนได้ทรงกลม (โดยทั่วไปจะมีสเกลเวอร์เนียร์สำหรับอ่านค่าการวางแนวได้แม่นยำกว่า 1 องศา)
• การเพิ่มตัวกรอง ปริซึม Nicolตัวที่สองที่หมุนได้และถอดออกได้ซึ่งเรียกว่าตัววิเคราะห์ เข้าไปในเส้นทางแสงระหว่างเลนส์วัตถุและเลนส์ใกล้ตา
• การเพิ่มกล้องโทรทรรศน์เฟสหรือที่รู้จักกันในชื่อเลนส์เบอร์ทรานด์ ซึ่งช่วยให้ผู้ดูสามารถมองเห็นรูปแบบการแทรกสอดแบบโคนอสโคปิกได้
• เพิ่มช่องสำหรับใส่แผ่นคลื่น

กล้องจุลทรรศน์สำหรับศึกษาหินถูกสร้างขึ้นด้วยชิ้นส่วนทางแสงที่ไม่ก่อให้เกิดผลกระทบจากการโพลาไรซ์ที่ไม่พึงประสงค์อันเนื่องมาจากกระจกบิดเบี้ยว หรือการโพลาไรซ์จากการสะท้อนในปริซึมและกระจกเงา ชิ้นส่วนพิเศษเหล่านี้ทำให้ต้นทุนและความซับซ้อนของกล้องจุลทรรศน์เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม กล้องจุลทรรศน์แบบ "โพลาไรซ์อย่างง่าย" สามารถสร้างได้ง่ายๆ โดยการเพิ่มตัวกรองโพลาไรซ์ราคาไม่แพงเข้าไปในกล้องจุลทรรศน์ชีวภาพมาตรฐาน โดยมักจะมีตัวกรองหนึ่งตัวอยู่ในที่ยึดตัวกรองใต้คอนเดนเซอร์ และอีกตัวหนึ่งเสียบไว้ใต้หัวกล้องหรือช่องมองภาพ ตัวกรองเหล่านี้ก็เพียงพอสำหรับการใช้งานที่ไม่เน้นการวัดปริมาณในหลายๆ กรณี

ปริซึม Nicol สองอัน (บางครั้งเรียกว่าnicols ) ของกล้องจุลทรรศน์ทางธรณีวิทยาจะมีระนาบโพลาไรซ์ตั้งฉากกัน เมื่อมีเพียง วัสดุ ไอโซโทรปิกเช่น อากาศ น้ำ หรือแก้ว อยู่ระหว่างตัวกรอง แสงทั้งหมดจะถูกปิดกั้น แต่โดยทั่วไปแล้ววัสดุผลึกและแร่ธาตุส่วนใหญ่จะเปลี่ยนทิศทางของแสงโพลาไรซ์ ทำให้แสงที่เปลี่ยนแปลงไปบางส่วนผ่านตัววิเคราะห์ไปยังช่องมองภาพ การใช้ตัวกรองโพลาไรซ์เพียงตัวเดียวทำให้สามารถมองเห็นสไลด์ในแสงโพลาไรซ์ระนาบได้ การใช้สองตัวทำให้สามารถวิเคราะห์ภายใต้แสงโพลาไรซ์ไขว้ได้ รูปแบบแสงเฉพาะบนพื้นผิวเลนส์ด้านบนของเลนส์วัตถุจะถูกสร้างขึ้นเป็นรูปแบบการรบกวนแบบโคนอสโคปิก (หรือภาพการรบกวน) ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของแร่ธาตุแบบแกนเดียวและสองแกน และสร้างขึ้นด้วยแสงโพลาไรซ์แบบรวมแสงเพื่อสังเกตภาพการรบกวน กล้องจุลทรรศน์ทางธรณีวิทยาที่แท้จริงมักจะมีอุปกรณ์เสริมที่เรียกว่าเลนส์ Bertrand ซึ่งทำหน้าที่โฟกัสและขยายภาพ นอกจากนี้ยังสามารถถอดเลนส์ช่องมองภาพออกเพื่อสังเกตพื้นผิวเลนส์วัตถุโดยตรงได้

นอกเหนือจากการปรับเปลี่ยนระบบเลนส์ของกล้องจุลทรรศน์แล้ว กล้องจุลทรรศน์ทางธรณีวิทยายังอนุญาตให้ใส่แผ่นกรองที่ตัดแต่งเป็นพิเศษจากแร่แบบสองแกน (ลิ่มควอตซ์แผ่นไมกาควอเตอร์เวฟและแผ่นไมกาฮาล์ฟเวฟ ) เข้าไปในระบบเลนส์ระหว่างตัวกรองโพลาไรซ์ เพื่อระบุค่าการหักเหของแสง แบบบวกและลบ และในกรณีพิเศษ เพื่อระบุลำดับ ของแร่ เมื่อจำเป็น

ย้อนกลับไปในปี 1808 นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสเอเตียน หลุยส์ มาลูส์ได้ค้นพบการหักเหและการโพลาไรซ์ของแสง   ต่อมาในปี 1829 วิลเลียม นิโคลได้ประดิษฐ์ปริซึมสำหรับโพลาไรซ์ ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ของกล้องจุลทรรศน์แบบโพลาไรซ์มานานกว่า 100 ปี หลังจากนั้น ปริซึมของนิโคลก็ถูกแทนที่ด้วยตัวกรองโพลาไรซ์ที่ มีราคาถูกกว่า

กล้องจุลทรรศน์แบบโพลาไรซ์ที่สมบูรณ์แบบเครื่องแรกถูกสร้างขึ้นโดยGiovanni Battista Amiciในปี 1830

รูดอล์ฟ ฟูเอสส์ สร้างกล้องจุลทรรศน์โพลาไรเซชันเครื่องแรกโดยเฉพาะเพื่อวัตถุประสงค์ทางปิโตรกราฟีในปี พ.ศ. 2418 แฮร์รี่ โรเซนบุช ได้อธิบายเรื่องนี้ไว้ ในหนังสือประจำปีด้านแร่ธาตุวิทยา^{[ 1 ]}