Úvod do polarizačného mikroskopu
Polarizačný mikroskop je mikroskop, ktorý vkladá polarizátor a analyzátor do optického systému optického mikroskopu na kontrolu anizotropie a dvojlomu vzorky]. Polarizátor aj analyzátor sú vyrobené z polarizačných hranolov alebo Nicolových hranolov z polarizačných dosiek. Prvý sa inštaluje medzi zdroj svetla a vzorku a druhý sa inštaluje medzi šošovku objektívu a okulár alebo na okulár. V biologických vzorkách majú svalové vlákna, kosti a zuby anizotropiu a škrobové zrná, chromozómy a vretienka majú dvojlom, preto sa využívajú pri chemickom výskume tkanivových buniek. Svetelným zdrojom je výhodne svetlo s jednou vlnovou dĺžkou. Keďže dvojlom biologických vzoriek je výrazne slabší ako u metalografických, horninových alebo kryštálových, niekedy sa interferenčná farba využíva aj javom sčítania a odčítania spôsobeným citlivým analyzátorom.
1. Prirodzené svetlo a polarizované svetlo
Svetlo je druh elektromagnetického vlnenia, ktoré patrí medzi priečne vlnenie (smer vibrácií je kolmý na smer šírenia). Všetky skutočné zdroje svetla, ako je slnečné svetlo, svetlo sviečok, žiarivky a volfrámové lampy, sa nazývajú prirodzené svetlo. Tieto svetlá sú súčtom svetla vyžarovaného veľkým počtom atómov a molekúl. Aj keď je smer vibrácií elektromagnetických vĺn vyžarovaných atómom alebo molekulou v určitom okamihu rovnaký, smer vibrácií každého atómu a molekuly je tiež odlišný a frekvencia tejto zmeny je extrémne rýchla. Prirodzené svetlo je teda súčtom svetla vyžarovaného každým atómom alebo molekulou, čo možno považovať za vibrácie jeho elektromagnetickej vlny majú rovnakú pravdepodobnosť vo všetkých smeroch.
Keď prirodzené svetlo prechádza cez určité látky v okne, po odraze, lomu a absorpcii sú vibračné vlny elektromagnetických vĺn obmedzené na jeden smer a elektromagnetické vlny vibrujúce v iných smeroch sú značne oslabené alebo eliminované. Tento druh svetla vibrujúceho v určitom smere sa nazýva polarizované svetlo. Rovina tvorená smerom vibrácií polarizovaného svetla a smerom šírenia svetelnej vlny sa nazýva vibračná rovina.
2. Lineárne polarizované svetlo, kruhovo polarizované svetlo a elipticky polarizované svetlo
1. Lineárne polarizované svetlo
Lineárne polarizované svetlo sa tiež nazýva rovinne polarizované svetlo, pretože smer vibrácií svetla je v rovnakej rovine. Pri pohľade na smer šírenia svetla je smer vibrácií tohto svetla priamka, preto sa nazýva aj lineárne polarizované svetlo alebo lineárne polarizované svetlo.
2. Kruhovo polarizované svetlo a elipticky polarizované svetlo
(1) Dvojlom svetla a optická os kryštálu
Keď sa lúč svetla vstrekne do anizotropného kryštálu, rozdelí sa na dva lúče, ktoré sa šíria v rôznych smeroch. Tento jav sa nazýva dvojlom. Dva lúče svetla, ktoré sú dvojlomné, sú polarizované svetlo. Jeden z dvoch lúčov svetla sa vždy riadi zákonom lomu svetla a rýchlosť šírenia sa nemení, keď sa zmení smer dopadu. Toto svetlo sa nazýva obyčajné svetlo, označuje sa o; druhý lúč sa neriadi zákonom lomu. Keď , rýchlosť jeho šírenia sa tiež mení a index lomu svetla je iný. Tento lúč sa nazýva mimoriadne svetlo a je reprezentovaný napr.
V anizotropných kryštáloch existujú určité špeciálne smery, v ktorých sa dvojlom nevyskytuje, obyčajné lúče a mimoriadne lúče sa pohybujú rovnakým smerom a rýchlosťou a tieto smery sa nazývajú optická os kryštálu Kryštály s optickou osou Hovorí sa tomu jednoosová kryštál a kryštál s dvoma optickými osami sa nazýva biaxiálny kryštál. Pre biaxiálne kryštály sú dva lúče po dvojlome mimoriadne lúče.
(2) vlnový čip
Vlnová doska, označovaná ako vlnová doska, môže byť použitá na zmenu alebo testovanie polarizácie svetla. Keď prirodzené svetlo dopadá pozdĺž optickej osi jednoosového kryštálu, dvojlom nevzniká. Ak sa o-ray a e-ray generované pri dopade kolmo na optickú os kryštálu stále šíria pozdĺž pôvodného smeru dopadu, ale rýchlosť šírenia a index lomu sú odlišné a rozdiel v rýchlosti šírenia je najväčší. Ak sa tenký plátok odreže v smere rovnobežnom s optickou osou jednoosého kryštálu, povrch plátku je rovnobežný s optickou osou a takto vyrobený plátok sa nazýva vlnová doska. Keď polarizované svetlo dopadne kolmo na optickú os vlnovej dosky, vytvorí sa vlnová doska. o-lúče a e-lúče pohybujúce sa rovnakým smerom, ale rôznymi rýchlosťami. Ak je vlnová platňa hrubšia, je to celočíselný násobok vlnovej dĺžky o-lúča a e-lúča a táto vlnová platňa sa nazýva celovlnná platňa. A tak ďalej, existujú polvlnové taniere a 1/4 vlnové taniere a tak ďalej.
(3) Tvorba kruhovo polarizovaného svetla a elipticky polarizovaného svetla
Keď lúč prirodzeného svetla dopadá kolmo na optickú os jednoosového kryštálu, dva lúče polarizovaného svetla, ktorých vibračné roviny sú na seba kolmé, sú nekoherentné. Pretože prirodzené svetlo je produkované rôznymi molekulami a atómami v zdroji svetla, neexistuje žiadny pevný fázový rozdiel, takže nedochádza k žiadnemu rušeniu. Ale keď lúč monochromatického polarizovaného svetla prechádza cez dvojlomný materiál[/url], dva lúče vytvoreného polarizovaného svetla môžu byť koherentné. Je to ekvivalentné syntéze dvoch vzájomne kolmých vibrácií rovnakej periódy.
