Grundläggande arbetsprincip för polariserande mikroskop
1, Monorefraktiv och dubbelbrytning:
När ljus passerar genom ett ämne, om ljusets egenskaper och väg inte ändras på grund av belysningens riktning, har detta ämne "isotropi" i optik, även känd som en enda refraktor, såsom vanliga gaser, vätskor och amorfa fasta ämnen ; Om hastigheten, brytningsindex, absorption och polarisation, amplitud etc. för ljus som passerar genom ett annat material varierar beroende på belysningsriktningen, har detta material "anisotropi" i optik, även känt som ett dubbelbrytande material, såsom kristaller, fibrer , etc.
2, Polarisationsfenomen av ljus:
Ljusvågor kan delas in i naturligt ljus och polariserat ljus baserat på deras vibrationsegenskaper. Vibrationsegenskaperna för naturligt ljus är att det finns många vibrationsytor på den vertikala axeln för ljusvågsutbredning, och amplitudfördelningen av vibrationer på varje plan är densamma; Naturligt ljus, genom reflektion, brytning, dubbelbrytning och absorption, kan producera ljusvågor som bara vibrerar i en riktning, vilket kallas "polariserat ljus" eller "polariserat ljus."
3, Generering och effekt av polarisering:
De viktiga komponenterna i ett polariserande mikroskop är den polariserande enheten - polarisatorn och detektorn. Förr var båda sammansatta av Nicola-prismor, som var gjorda av naturlig kalcit. Men på grund av begränsningen av stor kristallvolym var det svårt att uppnå stora polarisationsområden. Polarisationsmikroskop använde konstgjorda polarisatorer istället för Nicol-speglar. Artificiella polarisatorer är gjorda av kristaller av kinolinsulfat, även känd som grafit, och har en grön olivfärg. När vanligt ljus passerar genom det kan det få linjärt polariserat ljus som vibrerar endast i en rak linje. Ett polariserande mikroskop har två polariserande speglar, varav en är placerad mellan ljuskällan och föremålet som testas och kallas en polariserande spegel; En annan anordning placerad mellan objektivlinsen och okularet kallas en "polariserande spegel", som har ett handtag som sträcker sig utanför linshylsan eller mittfästet för enkel användning, och har en rotationsvinkelskala på sig. När ljuset som emitteras från ljuskällan passerar genom två polarisatorer, om vibrationsriktningarna för polarisatorn och polarisatorn är parallella med varandra, det vill säga i "parallell polarisatorposition", är synfältet ljusare. Tvärtom, om de två är vinkelräta mot varandra, det vill säga i en ortogonal kalibreringsposition, är synfältet helt mörkt. Om de två är lutade indikerar synfältet en måttlig grad av ljusstyrka. Av detta kan man se att det linjärt polariserade ljuset som bildas av den polariserande spegeln kan passera fullständigt om dess vibrationsriktning är parallell med den polariserande spegelns vibrationsriktning; Om den är sned, kommer endast en del att passera genom; Om den är vertikal kan den inte passera alls. Därför, när du använder ett polariserande mikroskop för inspektion, är principen att säkerställa att polarisationsspegeln och inspektionsspegeln är i ett ortogonalt inspektionsläge.
4, dubbelbrytande kropp under ortogonal förspänningsposition:
Vid ortogonalitet är synfältet mörkt. Om föremålet som testas uppvisar en isotrop enkel refraktor i optik, oavsett hur scenen roteras, förblir synfältet mörkt. Detta beror på att vibrationsriktningen för det linjärt polariserade ljuset som bildas av den polariserande spegeln förblir oförändrad och vinkelrät mot den polariserande spegelns vibrationsriktning. Om objektet som testas har dubbelbrytande egenskaper eller innehåller ämnen med dubbelbrytande egenskaper, blir synfältet i området med dubbelbrytande egenskaper ljusare. Detta beror på att det linjärt polariserade ljuset som emitteras från den polariserande spegeln kommer in i den dubbelbrytande kroppen och producerar två typer av linjärt polariserat ljus med olika vibrationsriktningar. När dessa två typer av ljus passerar genom den polariserande spegeln, eftersom den andra ljusstrålen inte är ortogonal mot den polariserande spegelns polarisationsriktning, kan det mänskliga ögat se ljusa bilder genom den polariserande spegeln. När ljus passerar genom ett dubbelbrytande material varierar vibrationsriktningarna för de två typerna av polariserat ljus som bildas beroende på typen av föremål.
När den dubbelbrytande kroppen roterar scenen på ett ortogonalt sätt, genomgår bilden av den dubbelbrytande kroppen fyra förändringar i ljusstyrka under 360 graders rotation och mörknar var 90:e grad. Dimningsläget är det läge där de två vibrationsriktningarna för den dubbelbrytande kroppen överensstämmer med vibrationsriktningarna för de två polarisatorerna, känd som "släckningspositionen". När föremålet som testas roterar 45 grader från släckningspositionen blir det ljusast, vilket kallas "diagonal position". Detta beror på att när det polariserade ljuset når objektet med en avvikelse på 45 grader kan en del av ljuset brytas ner och passera genom polarisatorn, vilket gör det ljust. Baserat på ovanstående grundläggande principer kan polarisationsmikroskopi användas för att bestämma isotropa enkla refraktorer, anisotropa dubbelbrytande ämnen och substanser.
5, Interferensfärg:
När det gäller ortogonal offset-detektering, med hjälp av blandat ljus av olika våglängder som ljuskälla för att observera den dubbelbrytande kroppen, när scenen roteras, visas inte bara den ljusaste diagonala positionen i synfältet, utan även färgen kan ses. Orsaken till uppkomsten av färger orsakas huvudsakligen av interferensfärger, och naturligtvis är det föremål som testas kanske inte är färglöst och transparent. Fördelningsegenskaperna för interferensfärger bestäms av typen och tjockleken av det dubbelbrytande materialet, vilket beror på beroendet av motsvarande fördröjning på våglängden hos ljus med olika färger. Om fördröjningen i en region av objektet som testas skiljer sig från den i en annan region, kommer färgen på ljuset som passerar genom den polariserande spegeln också att vara annorlunda.
