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偏光显微镜基本原理介绍
2018/10/15 10:04:17

 

偏光显微是鉴定物质细微结构光学性质的一种显微镜。凡具有双折射性的物质,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,但有些则不可能,而必须利用偏光显微镜。
偏光显微镜的特点,就是将普通光改变为偏振光进行镜检的方法,以鉴别某一物质是单折射性(各向同性)或双折射性(各向异性)。
双折射性是晶体的基本特征。因此,偏光显微镜被广泛地应用在矿物、化学等领域。在生物学中,很多结构也具有双折射性,这就需要利用偏光显微镜加以区分。在植物学方面,如鉴别纤维、染色体、纺锤丝、淀粉粒、细胞壁以及细胞质与组织中是否含有晶体等。在植物病理上,病菌的入侵,常引起组织内化学性质的改变,可以偏光显微术进行鉴别。在人体及动物学方面,常利用偏光显微术来鉴别骨骷、牙齿、胆固醇、神经纤维、肿瘤细胞、横纹肌和毛发等。

(一)单折射性与双折射性:光线通过某一物质时,如光的性质和进路不因照射方向而改变,这种物质在光学上就具有“各向同性”,又称单折射体,如普通气体、液体以及非结晶性固体;若光线通过另一物质时,光的速度、折射率、吸收性和光皮的振动性、振幅等因照射方向而有不同,这种物质在光学上则具有“各向异性”,又称双折射体,如晶体、纤维等。
(二)光的偏振现象:光波根据振动的特点,可分为自然光与偏光。自然光的振动特点是在垂直光波传导轴上具有许多振动面,各平面上振动的振幅相同,其频率也相同;自然光经过反射、折射、双折射及吸收等作用,可以成为只在一个方向上振动的光波,这种光波则称为“偏光”或“偏振光”。
最简单的是只在一直线上振动的直线偏振光。(三)偏光的产生及其作用:偏光显微镜最重要的部件是偏光装置——起偏器和检偏器。过去两者均为尼科尔(Nicola)棱镜组成,它是由天然的方解石制作而成,但由于受到晶体体积较大的限制,难以取得较大面积的偏振,近来偏光显微镜则采用人造偏振镜来代替尼科尔梭镜。
人造偏振镜是以硫酸喹啉又名Herapathite的晶体制作而成,呈绿橄榄色。当普通光通过它后,就能获得只在一直线上振动的直线偏振光。
偏光显微镜有两个偏振镜,一个装置在光源与被检物体之间的叫“起偏镜”;另一个装置在物镜与目镜之间的叫“检偏镜”,有手柄伸手镜筒或中间附件外方以便操作,其上有旋转角的刻度。
从光源射出的光线通过两个偏振镜时,如果起偏镜与检偏镜的振动方向互相平行,即处于“平行检偏立”的情况下,则视场最为明亮。反之,若两者互相垂直,即处于“正交校偏位”的情况下,则视场完全黑暗,如果两者倾斜,则视场表明出中等程度的亮度。由此可知,起偏镜所形成的直线偏振光,如其振动方向与检偏镜的振动方向平行,则能完全通过;如果偏斜,则只以通过一部分;如若垂直,则完全不能通过。因此,在采用偏光显微镜检时,原则上要使起偏镜与检偏镜处于正交检偏位的状态下进行。

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