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偏光顯微鏡基本原理介紹
2018/10/15 10:04:17

 

偏光顯微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,而必須利用偏光顯微鏡。
偏光顯微鏡的特點,就是將普通光改變為偏振光進行鏡檢的方法,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”。
最簡單的是只在一直線上振動的直線偏振光。(三)偏光的產生及其作用:偏光顯微鏡最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,則視場最為明亮。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下進行。

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