偏光顯微鏡的原理與應用

2021-01-21 09:35:53 1094閱讀次數

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偏光顯微鏡是鑒定物質細微結構光學性質的一種顯微鏡。凡具有雙折射性的物質，在偏光顯微鏡下就能分辨的清楚，當然這些物質也可用染色法來進行觀察，但有些則不可能，而需要利用偏光顯微鏡。

偏光顯微鏡的特點，就是將普通光改變?yōu)槠窆膺M行鏡檢的方法，以鑒別某一物質是單折射性(各向同性)或雙折射性(各向異性)。

雙折射性是晶體的基本特征。因此，偏光顯微鏡被廣泛地應用在礦物、化學等領域。在生物學中，很多結構也具有雙折射性，這就需要利用偏光顯微鏡加以區(qū)分。在植物學方面，如鑒別纖維、染色體、紡錘絲、淀粉粒、細胞壁以及細胞質與組織中是否含有晶體等。在植物病理上，病菌的入侵，常引起組織內化學性質的改變，可以偏光顯微術進行鑒別。在人體及動物學方面，常利用偏光顯微術來鑒別骨骷、牙齒、膽固醇、神經纖維、腫瘤細胞、橫紋肌和毛發(fā)等。

(一)單折射性與雙折射性：光線通過某一物質時，如光的性質和進路不因照射方向而改變，這種物質在光學上就具有“各向同性”，又稱單折射體，如普通氣體、液體以及非結晶性固體;若光線通過另一物質時，光的速度、折射率、吸收性和光皮的振動性、振幅等因照射方向而有不同，這種物質在光學上則具有“各向異性”，又稱雙折射體，如晶體、纖維等。

(二)光的偏振現象：光波根據振動的特點，可分為自然光與偏光。自然光的振動特點是在垂直光波傳導軸上具有許多振動面，各平面上振動的振幅相同，其頻率也相同;自然光經過反射、折射、雙折射及吸收等作用，可以成為只在一個方向上振動的光波，這種光波則稱為“偏光”或“偏振光”。

簡單的是只在一直線上振動的直線偏振光。當光線進入雙折射體時，則如圖所示，分為A、B兩種直線平面偏振光，兩者的振動方向相互垂直，而速度、折射率和波長等均有所不同。

(三)偏光的產生及其作用：偏光顯微鏡重要的部件是偏光裝置——起偏器和檢偏器。過去兩者均為尼科爾(Nicola)棱鏡組成，它是由天然的方解石制作而成，但由于受到晶體體積較大的限制，難以取得較大面積的偏振，近來偏光顯微鏡則采用人造偏振鏡來代替尼科爾梭鏡。

人造偏振鏡是以硫酸喹啉又名Herapathite的晶體制作而成，呈綠橄欖色。當普通光通過它后，就能獲得只在一直線上振動的直線偏振光。

偏光顯微鏡有兩個偏振鏡，一個裝置在光源與被檢物體之間的叫“起偏鏡”;另一個裝置在物鏡與目鏡之間的叫“檢偏鏡”，有手柄伸手鏡筒或中間附件外方以便操作，其上有旋轉角的刻度。

從光源射出的光線通過兩個偏振鏡時，如果起偏鏡與檢偏鏡的振動方向互相平行，即處于“平行檢偏立”的情況下，則視場明亮。反之，若兩者互相垂直，即處于“正交校偏位”的情況下，則視場完全黑暗，如果兩者傾斜，則視場表明出中等程度的亮度。由此可知，起偏鏡所形成的直線偏振光，如其振動方向與檢偏鏡的振動方向平行，則能完全通過;如果偏斜，則只以通過一部分;如若垂直，則完全不能通過。因此，在采用偏光顯微鏡檢時，原則上要使起偏鏡與檢偏鏡處于正交檢偏位的狀態(tài)下進行。

廣州明美MP41透反射偏光顯微鏡，亦稱礦相顯微鏡或礦石顯微鏡，是利用光的偏振特性對具有雙折射性物質進行研究鑒定的儀器, 可供廣大用戶進行單偏光觀察，正交偏光觀察，錐光觀察。廣泛應用于地質、化工、YL、藥品等領域的研究與檢驗，也可進行液態(tài)高分子材料，生物聚合物及液晶材料的晶相觀察，是科研機構與高等院校進行研究與教學的理想儀器。