简述偏光显微镜的结构特点工作原理及其主要用途
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发布时间：2023-08-05 11:58
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时间：2024-08-21 18:52
偏光显微镜的结构特点工作原理及其主要用途如下：
1、是运用光偏掁特性,对具备双折射性(即可以使一束入射光经折射后提成两束折射光)晶态、液晶态物质进行观测和研究重要光学仪器。
2、偏光显微镜是在普通显微镜基本上增添了使普通光线转变成偏振光和检测偏振光装置或观测干涉图样特殊透镜,即光源前有偏振片(起偏器)。
3、使进入显微镜光线为偏振光,镜筒中有检偏器(一种偏振方向与起偏器垂直起偏器),这种显微镜载物台是可以旋转。
4、当载物台无样品时,无论如何旋转载物台,由于两个偏振片是垂直,显微镜里看不到光线。而放入旋光性物质后,由于光线通过此类物质时发生偏转,因而旋转载物台便能检测到这种物体。
5、移相装置是偏光显微镜在使用过程中不可缺少附件。全波片、半波片及1/4波片可以使通过波片偏振光分别延迟2π、π和π/2相位。
6、而补偿器则可持续调节使通过偏振光相位发生持续变化。移相装置对观测光偏振性质是十分必要。
7、运用偏光显微镜可以清晰地观测到纤维丝、纺锤体、胶原、染色体、卵巢、骨骼、毛发、活细胞结晶或液晶态内含物、神经纤维、肌肉纤维等细微构造等。
扩展知识——偏光显微镜
1、是用于研究所谓透明与不透明各向异性材料的一种显微镜，在地质学等理工科专业中有重要应用。
2、凡具有双折射的物质，在偏光显微镜下就能分辨的清楚，当然这些物质也可用染色法来进行观察，但有些则不可用，而必须利用偏光显微镜。
3、反射偏光显微镜是利用光的偏振特性对具有双折射性物质进行研究鉴定的必备仪器，可供广大用户做单偏光观察，正交偏光观察，锥光观察。
热心网友
时间：2024-08-21 18:53
偏光显微镜的双折射原理
双折射被正式定义为光在透明、分子有序材料中的双折射，表现为折射率存在方向依赖性差异。许多透明固体在光学上是各向同性的，这意味着折射率在整个晶格的所有方向上都是相等的。各向同性固体的例子包括玻璃、食盐（氯化钠，如图1（a）所示）、许多聚合物以及各种有机和无机化合物。
最简单的晶格结构是立方的，如图1（a）中氯化钠的分子模型所示，所有钠离子和氯离子沿三个相互垂直的轴以均匀的间距排列。每个氯离子被六个单独的钠离子包围（并静电键合），反之亦然。图1（b）所示的晶格结构表示矿物方解石（碳酸钙），它由相当复杂但高度有序的钙和碳酸根离子三维阵列组成。方解石具有各向异性晶格结构，其与光的相互作用方式与各向同性晶体完全不同。图1（c）所示的聚合物是无定形的，没有任何可识别的周期性晶体结构。聚合物通常具有一定程度的结晶顺序，并且可能是也可能不是光学透明的。
晶体被分类为各向同性或各向异性，具体取决于它们的光学行为以及它们的晶体轴是否等效。所有各向同性晶体都具有以类似方式与光相互作用的等效轴，而不管入射光波的晶体取向如何。进入各向同性晶体的光以恒定的角度折射，并以单一速度穿过晶体，而不会因与晶格的电子元件相互作用而偏振。
术语各向异性是指性质的不均匀空间分布，当从同一材料内的多个方向探测试样时，会导致获得不同的值。观察到的特性通常取决于所使用的特定探头，并且通常取决于观察到的现象是基于光学、声学、热、磁或电事件。另一方面，如上所述，无论测量方向如何，各向同性特性都保持对称，每种类型的探针报告的结果相同。
各向异性晶体，如石英、方解石和电气石，具有晶体学上不同的轴，并通过一种机制与光相互作用，该机制取决于晶格相对于入射光角的方向。当光进入各向异性晶体的光轴时，它的行为方式类似于与各向同性晶体的相互作用，并以单一速度通过。然而，当光进入非等效轴时，它会折射成两条光线，每条光线都偏振，振动方向彼此成直角（相互垂直），并以不同的速度传播。这种现象被称为双折射或双折射，在所有各向异性晶体中都或多或少地表现出来。
电磁辐射在空间中传播，振荡的电场和磁场矢量以相互垂直的正弦模式交替出现，并垂直于波传播方向。由于可见光由电和磁成分组成，因此光通过物质的速度部分取决于材料的电导率。穿过透明晶体的光波在行进过程中必须与局部电场相互作用。电信号通过材料的相对速度随信号类型及其与电子结构的相互作用而变化，并由称为材料介电常数的特性决定。定义光波与其通过的晶体之间相互作用的矢量关系由晶格电矢量的固有方向和波的电矢量分量的方向控制。因此，仔细考虑各向异性材料的电性能对于理解光波在传播过程中如何与材料相互作用至关重要。
虽然双折射是许多各向异性晶体（如方解石和石英）的固有特性，但它也可能由其他因素引起，例如结构有序、物理应力、变形、流经受限导管的流动和应变。本征双折射是用于描述折射率不对称且与方向相关的天然材料的术语。这些材料包括许多各向异性的天然和合成晶体、矿物和化学品。
结构双折射是一个适用于广谱各向异性结构的术语，包括生物大分子组装体，如染色体、肌肉纤维、微管、液晶DNA和纤维蛋白结构，如头发。与许多其他形式的双折射不同，结构双折射通常对周围介质中的折射率波动或梯度敏感。此外，许多合成材料也表现出结构双折射，包括纤维、长链聚合物、树脂和复合材料。
应力和应变双折射是由于外力和/或变形作用在非天然双折射材料上的而发生的。例如拉伸薄膜和纤维、变形的玻璃和塑料镜片以及受力聚合物铸件。最后，流动双折射可能是由于材料（如不对称聚合物）的诱导取向而发生的，这些材料在流体流动存在下变得有序。棒状和板状分子和大分子组装体，如高分子量DNA和去污剂，通常被用作流动双折射研究的候选材料。
总之，双折射是一种表现为性质不对称的现象，这些性质可能是光学、电气、机械、声学或磁性的。各种材料都显示出不同程度的双折射，但光学显微镜学家特别感兴趣的是那些透明且在偏振光下容易观察到的样品。
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