Innføring i kunnskap knyttet til polariserende mikroskopi
Polarisasjonsmikroskop er et mikroskop som setter inn en polarisator og en polarisator i det optiske systemet til et optisk mikroskop for å undersøke anisotropien og dobbeltbrytningen til prøven. Det polariserende speilet og det polariserende speilet er begge laget av et polariserende prisme eller et Nicol-prisme av en polariserende plate. Førstnevnte er installert mellom lyskilden og prøven, mens sistnevnte er installert mellom objektivlinsen og kontaktlinsen eller over kontaktlinsen. I biologiske prøver viser muskelfibre, bein og tenner anisotropi, mens stivelsesgranuler, kromosomer og spindler viser dobbeltbrytning, noe som gjør dem brukt i kjemisk forskning av vevsceller. Lyskilden kan bruke lys med enkelt bølgelengde. På grunn av den betydelig svakere dobbeltbrytningen av biologiske prøver sammenlignet med metallografiske, bergarter eller krystallinske materialer, blir deres interferensfarger noen ganger brukt gjennom addisjons- og subtraksjonsfenomener forårsaket av følsomme polarisasjonsplater.
1, Naturlig lys og polarisert lys
Lys er en elektromagnetisk bølge som tilhører tverrbølgen (vibrasjonsretningen er vinkelrett på forplantningsretningen). Alle faktiske lyskilder, som sollys, levende lys, lysrør og wolframglødelamper, sender ut lys som kalles naturlig lys. Disse lysene er summen av luminescensen til et stort antall atomer og molekyler. Selv om den elektromagnetiske bølgens vibrasjonsretning som sendes ut av et bestemt atom eller molekyl er konsistent i et bestemt øyeblikk, er vibrasjonsretningen som sendes ut av hvert atom og molekyl også forskjellig, og frekvensen av denne endringen er ekstremt rask. Derfor er naturlig lys summen av lyset som sendes ut av hvert atom eller molekyl, og det kan vurderes at sannsynligheten for dens elektromagnetiske bølgevibrasjon i alle retninger er lik.
Naturlig lys passerer gjennom visse stoffer i vinduet, og etter refleksjon, brytning og absorpsjon er vibrasjonsbølgene til elektromagnetiske bølger begrenset i én retning, mens vibrasjonsbølgene i andre retninger er sterkt svekket eller eliminert. Denne typen lys som vibrerer i en bestemt retning kalles polarisert lys. Planet som dannes av vibrasjonsretningen til polarisert lys og forplantningsretningen til lysbølger kalles vibrasjonsoverflaten.
Lineært polarisert lys, sirkulært polarisert lys og elliptisk polarisert lys
1. Lineært polarisert lys
Lineært polarisert lys, på grunn av at lysets vibrasjonsretning er i samme plan, kalles også planpolarisert lys. Sett i retning av lysutbredelse, er vibrasjonsretningen til denne typen lys en rett linje, så det kalles også lineært polarisert lys eller lineært polarisert lys.
2. Sirkulært polarisert lys og elliptisk polarisert lys
(1) Fenomenet med dobbeltbrytning av lys og den optiske aksen til krystaller
Når en lysstråle kommer inn i en anisotropisk krystall, deler den seg i to stråler som forplanter seg i forskjellige retninger. Dette fenomenet kalles dobbeltbrytning. Begge lysstrålene som gjennomgår dobbeltbrytning er polarisert lys. En av disse to lysstrålene følger alltid lysets brytningslov, og forplantningshastigheten endres ikke når innfallsretningen endres. Denne lysstrålen kalles en vanlig stråle, representert ved o; Den andre lysstrålen følger ikke brytningsloven. Når retningen til det innfallende lyset endres, endres også forplantningshastigheten, og lysets brytningsindeks er annerledes. Denne lysstrålen kalles ekstraordinært lys og er representert ved f.eks.
I anisotrope krystaller er det visse spesielle retninger der dobbeltbryting ikke oppstår. Vanlige og ekstraordinære lysstråler forplanter seg i samme retning og hastighet, og disse retningene kalles krystallens optiske akse. En krystall med en optisk akse kalles en enaksial krystall, og en krystall med to optiske akser kalles en biaksial krystall. For biaksiale krystaller er begge lysstrålene etter dobbeltbryting veldig lette.
(2) Bølgebrikke
Bølgeplater, forkortet til bølgeplater, kan brukes til å endre eller teste polarisasjonen av lys. Når naturlig lys faller inn langs den enaksede krystallaksen, oppstår ingen dobbeltbrytning. Hvis o-lyset og e-lyset som genereres når det faller inn vinkelrett på den optiske krystallaksen fortsatt forplanter seg langs den opprinnelige innfallsretningen, men med forskjellige forplantningshastigheter og brytningsindekser, og forskjellen i forplantningshastigheter er størst. Hvis en tynn film kuttes i retning parallelt med den optiske aksen til en krystall, og overflaten av brikken er flat med den optiske aksen, kalles den resulterende brikken en bølgebrikke. Når polarisert lys faller inn vinkelrett på den optiske aksen til bølgeplaten, danner det lys og lys med samme forplantningsretning, men forskjellige forplantningshastigheter inne i bølgeplaten.
