Introduktion til viden relateret til polariserende mikroskopi
Polarisationsmikroskop er et mikroskop, der indsætter en polarisator og en polarisator i et optisk mikroskops optiske system for at undersøge prøvens anisotropi og dobbeltbrydning. Det polariserende spejl og det polariserende spejl er begge lavet af et polariserende prisme eller et Nicol-prisme af en polariserende plade. Førstnævnte er installeret mellem lyskilden og prøven, mens sidstnævnte er installeret mellem objektivlinsen og kontaktlinsen eller over kontaktlinsen. I biologiske prøver udviser muskelfibre, knogler og tænder anisotropi, mens stivelsesgranulat, kromosomer og spindler udviser dobbeltbrydning, hvilket gør dem brugt i kemisk forskning af vævsceller. Lyskilden kan bruge lys med enkelt bølgelængde. På grund af den væsentligt svagere dobbeltbrydning af biologiske prøver sammenlignet med metallografiske, klippe- eller krystallinske materialer, bliver deres interferensfarver undertiden brugt gennem additions- og subtraktionsfænomener forårsaget af følsomme polarisationsplader.
1, Naturligt lys og polariseret lys
Lys er en elektromagnetisk bølge, der hører til den tværgående bølge (vibrationsretningen er vinkelret på udbredelsesretningen). Alle faktiske lyskilder, såsom sollys, stearinlys, lysstofrør og wolframglødelamper, udsender lys, der kaldes naturligt lys. Disse lys er summen af luminescensen af et stort antal atomer og molekyler. Selvom den elektromagnetiske bølgevibrationsretning, der udsendes af et bestemt atom eller molekyle, er konsistent på et bestemt tidspunkt, er vibrationsretningen, der udsendes af hvert atom og molekyle, også forskellig, og frekvensen af denne ændring er ekstremt hurtig. Derfor er naturligt lys summen af det lys, der udsendes af hvert atom eller molekyle, og det kan anses for, at sandsynligheden for dets elektromagnetiske bølgevibration i alle retninger er lige stor.
Naturligt lys passerer gennem visse stoffer i vinduet, og efter refleksion, brydning og absorption begrænses elektromagnetiske bølgers vibrationsbølger i én retning, mens vibrationsbølgerne i andre retninger svækkes eller elimineres kraftigt. Denne type lys, der vibrerer i en bestemt retning, kaldes polariseret lys. Planet dannet af vibrationsretningen af polariseret lys og udbredelsesretningen af lysbølger kaldes vibrationsoverfladen.
Lineært polariseret lys, cirkulært polariseret lys og elliptisk polariseret lys
1. Lineært polariseret lys
Lineært polariseret lys, på grund af det faktum, at lysets vibrationsretning er i samme plan, kaldes også planpolariseret lys. Når det ses i lysets udbredelsesretning, er vibrationsretningen for denne type lys en lige linje, så det kaldes også lineært polariseret lys eller lineært polariseret lys.
2. Cirkulært polariseret lys og elliptisk polariseret lys
(1) Fænomenet med dobbeltbrydning af lys og den optiske akse af krystaller
Når en lysstråle kommer ind i en anisotrop krystal, deler den sig i to stråler, der udbreder sig i forskellige retninger. Dette fænomen kaldes dobbeltbrydning. Begge lysstråler, der undergår dobbeltbrydning, er polariseret lys. En af disse to lysstråler følger altid lysets brydningslov, og udbredelseshastigheden ændres ikke, når man ændrer indfaldsretningen. Denne lysstråle kaldes en almindelig stråle, repræsenteret ved o; Den anden lysstråle følger ikke brydningsloven. Når retningen af det indfaldende lys ændres, ændres dets udbredelseshastighed også, og lysets brydningsindeks er anderledes. Denne lysstråle kaldes ekstraordinært lys og repræsenteres af f.eks.
I anisotrope krystaller er der visse særlige retninger, hvor dobbeltbrydning ikke forekommer. Almindelige og ekstraordinære lysstråler forplanter sig i samme retning og hastighed, og disse retninger kaldes krystallens optiske akse. En krystal med en optisk akse kaldes en enakset krystal, og en krystal med to optiske akser kaldes en biaksial krystal. For biaksiale krystaller er begge lysstråler efter dobbeltbrydning meget lette.
(2) Bølgechip
Bølgeplader, forkortet som bølgeplader, kan bruges til at ændre eller teste lysets polarisering. Når naturligt lys falder ind langs den enaksede krystalakse, forekommer der ingen dobbeltbrydning. Hvis o-lyset og e-lyset, der genereres, når det indfalder vinkelret på den optiske krystalakse, stadig forplanter sig langs den oprindelige indfaldsretning, men med forskellige udbredelseshastigheder og brydningsindekser, og forskellen i udbredelseshastigheder er størst. Hvis en tynd film skæres i retning parallelt med den optiske akse af en krystal, og overfladen af chippen er flad med den optiske akse, kaldes den resulterende chip en bølgechip. Når polariseret lys falder ind vinkelret på bølgepladens optiske akse, danner det lys og e lys med samme udbredelsesretning, men forskellige udbredelseshastigheder inde i bølgepladen.
