Introduktion till kunskap relaterad till polariserande mikroskopi
Polarisationsmikroskop är ett mikroskop som sätter in en polarisator och en polarisator i det optiska systemet i ett optiskt mikroskop för att undersöka provets anisotropi och dubbelbrytning. Den polariserande spegeln och den polariserande spegeln är båda gjorda av ett polariserande prisma eller ett Nicol-prisma av en polariserande platta. Den förra installeras mellan ljuskällan och provet, medan den senare är installerad mellan objektivlinsen och kontaktlinsen eller ovanför kontaktlinsen. I biologiska prover uppvisar muskelfibrer, ben och tänder anisotropi, medan stärkelsegranuler, kromosomer och spindlar uppvisar dubbelbrytning, vilket gör att de används i kemisk forskning av vävnadsceller. Ljuskällan kan använda ljus med en våglängd. På grund av den betydligt svagare dubbelbrytningen av biologiska prover jämfört med metallografiska, bergartade eller kristallina material, utnyttjas deras interferensfärger ibland genom additions- och subtraktionsfenomen som orsakas av känsliga polarisationsplattor.
1, naturligt ljus och polariserat ljus
Ljus är en elektromagnetisk våg som hör till tvärvågen (vibrationsriktningen är vinkelrät mot utbredningsriktningen). Alla faktiska ljuskällor, såsom solljus, levande ljus, lysrör och volframglödlampor, avger ljus som kallas naturligt ljus. Dessa ljus är summan av luminescensen hos ett stort antal atomer och molekyler. Även om den elektromagnetiska vågens vibrationsriktning som emitteras av en viss atom eller molekyl är konsekvent vid ett visst ögonblick, är vibrationsriktningen som emitteras av varje atom och molekyl också olika, och frekvensen av denna förändring är extremt snabb. Därför är naturligt ljus summan av ljuset som emitteras av varje atom eller molekyl, och det kan anses att sannolikheten för dess elektromagnetiska vågvibrationer i alla riktningar är lika stor.
Naturligt ljus passerar genom vissa ämnen i fönstret, och efter reflektion, brytning och absorption begränsas vibrationsvågorna för elektromagnetiska vågor i en riktning, medan vibrationsvågorna i andra riktningar försvagas eller elimineras kraftigt. Denna typ av ljus som vibrerar i en viss riktning kallas polariserat ljus. Planet som bildas av vibrationsriktningen för polariserat ljus och utbredningsriktningen för ljusvågor kallas vibrationsytan.
Linjärt polariserat ljus, cirkulärt polariserat ljus och elliptiskt polariserat ljus
1. Linjärt polariserat ljus
Linjärt polariserat ljus, på grund av att ljusets vibrationsriktning är i samma plan, kallas också planpolariserat ljus. När den ses i ljusets utbredningsriktning är vibrationsriktningen för denna typ av ljus en rak linje, så det kallas också linjärt polariserat ljus eller linjärt polariserat ljus.
2. Cirkulärt polariserat ljus och elliptiskt polariserat ljus
(1) Fenomenet med dubbelbrytning av ljus och den optiska axeln av kristaller
När en ljusstråle kommer in i en anisotrop kristall delas den i två strålar som utbreder sig i olika riktningar. Detta fenomen kallas dubbelbrytning. Båda ljusstrålarna som genomgår dubbelbrytning är polariserat ljus. En av dessa två ljusstrålar följer alltid ljusets brytningslag, och utbredningshastigheten ändras inte när man ändrar infallsriktningen. Denna ljusstråle kallas en vanlig stråle, representerad av o; Den andra ljusstrålen följer inte brytningslagen. När det infallande ljusets riktning ändras ändras också dess utbredningshastighet, och ljusets brytningsindex är annorlunda. Denna ljusstråle kallas extraordinärt ljus och representeras av t.ex.
I anisotropa kristaller finns det vissa speciella riktningar i vilka dubbelbrytning inte uppstår. Vanliga och extraordinära ljusstrålar utbreder sig i samma riktning och hastighet, och dessa riktningar kallas kristallens optiska axel. En kristall med en optisk axel kallas en enaxlig kristall, och en kristall med två optiska axlar kallas en biaxiell kristall. För biaxiala kristaller är båda ljusstrålarna efter dubbelbrytning mycket lätta.
(2) Vågchip
Vågplattor, förkortade vågplattor, kan användas för att ändra eller testa ljusets polarisering. När naturligt ljus faller in längs den enaxliga kristallaxeln uppstår ingen dubbelbrytning. Om o-ljuset och e-ljuset som genereras när det infaller vinkelrätt mot den optiska kristallaxeln fortfarande fortplantar sig längs den ursprungliga infallsriktningen, men med olika utbredningshastigheter och brytningsindex, och skillnaden i utbredningshastigheter är störst. Om en tunn film skärs i riktningen parallell med en kristalls optiska axel, och chipets yta är plan med den optiska axeln, kallas det resulterande chipet ett vågchip. När polariserat ljus infaller vinkelrätt mot vågplattans optiska axel, bildar det o ljus och e ljus med samma utbredningsriktning men olika utbredningshastigheter inuti vågplattan.
