苏州欧米特光電(diàn)科(kē)技有(yǒu)限公司

0512-67061953 173-1582-5640

新(xīn)闻中心NEWS CENTER

偏光显微镜揭秘光學(xué)之谜

2024-03-07(773)次浏览

  一、单折射与双折射:当光線(xiàn)穿越某一物(wù)质时,若性质和路径不受照射方向影响,我们称之...

一、单折射与双折射:当光線(xiàn)穿越某一物(wù)质时,若性质和路径不受照射方向影响,我们称之為(wèi)“各向同性”體(tǐ),即单折射體(tǐ)。这类材料包括普通气體(tǐ)、液體(tǐ)以及非结晶性固體(tǐ)。然而,当光線(xiàn)穿越另一种物(wù)质时,光的速度、折射率、吸收性以及偏振和振幅等因照射方向而异,这就是“各向异性”體(tǐ),即双折射體(tǐ)。晶體(tǐ)和纤维便是典型的代表。


二、光的偏振现象:在光波的舞台上,振动的特点如奇妙的旋律,分(fēn)為(wèi)自然光与偏振光。自然光的振动,宛如垂直光波传导轴上的多(duō)重舞姿,各平面上振动的振幅相互呼应;而当自然光经历反射、折射、双折射以及吸收等魔法时,它就沐浴着一种神秘的变化,呈现出只在一个方向上振动的绝妙光波,这就是我们所称之為(wèi)“偏光”或“偏振光”。


三、偏光的产生及其作用(yòng):偏光显微镜,其神奇之处在于其核心部件——偏光装置,包括起偏器和检偏器。曾经,尼科(kē)尔(Nicola)棱镜是其灵魂之源,由天然方解石制成,但因晶體(tǐ)體(tǐ)积较大的限制,使得较大面积的偏振成為(wèi)一种难以企及的幻想。然而,现代的偏光显微镜巧妙地采用(yòng)了人造偏振镜,以硫酸喹啉(Herapathite)晶體(tǐ)打磨而成,呈现出独特的绿橄榄色。当普通光通过这神奇的偏振镜时,它即刻蜕变,成為(wèi)只在一直線(xiàn)上振动的線(xiàn)偏振光。


偏光显微镜的灵魂之镜有(yǒu)两位主角,分(fēn)别是位于光源与被检物(wù)體(tǐ)之间的“起偏镜”和位于物(wù)镜与目镜之间的“检偏镜”。操纵这两位主角,有(yǒu)手柄伸手镜筒或中间附件辅助,其上还配备了旋转角的刻度。当光源射出的光線(xiàn)穿过这两位主角时,若起偏镜与检偏镜的振动方向互相平行,即“平行检偏立”的情况下,视场将呈现為(wèi)明亮的景象。反之,若两者互相垂直,即“正交校偏位”的情况下,视场则完全陷入黑暗,而若两者倾斜,则呈现中等程度的亮度。因此,在采用(yòng)偏光显微镜进行检测时,起偏镜与检偏镜原则上要处于正交检偏位的状态下,方能(néng)展开光的独特之旅。


这段光的奇幻之旅,以起偏镜形成的線(xiàn)偏振光為(wèi)主線(xiàn),其振动方向与检偏镜的振动方向平行即能(néng)完全通过;若偏斜,则只能(néng)通过一部分(fēn);如若垂直,则完全无法穿越。因此,在采用(yòng)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。


四、正交检偏位下的双折射體(tǐ):当偏光显微镜置身于正交检偏位时,视场陷入黑暗的深渊。此时,若被检物(wù)體(tǐ)在光學(xué)上呈现各向同性(单折射體(tǐ))的特性,不论如何旋转载物(wù)台,视场仍為(wèi)一片漆黑。这是因為(wèi)起偏镜形成的線(xiàn)偏振光的振动方向始终如一,与检偏镜的振动方向互相垂直。


然而,一旦被检物(wù)體(tǐ)具备双折射特性或包含具有(yǒu)此特性的物(wù)质,奇迹般的事情发生了。在具双折射特性的區(qū)域,视场竟然变得明亮起来。这是因為(wèi)从起偏镜射出的線(xiàn)偏振光进入双折射體(tǐ)后,产生了两种振动方向不同的線(xiàn)偏振光。当这两种光通过检偏镜时,束光与检偏镜偏振方向不正交,于是可(kě)以透过检偏镜,使人眼看到明亮的画面。


当光線(xiàn)穿越双折射體(tǐ)时,两种偏振光的振动方向随物(wù)體(tǐ)种类而异。在正交情况下,旋转载物(wù)台,双折射體(tǐ)的象在360°的旋转中经历四次明暗变化,每隔90°变暗一次。这种变暗的位置即是双折射體(tǐ)的两个振动方向与两个偏振镜的振动方向相一致的“消光位置”。从这一位置旋转45°,被检物(wù)體(tǐ)突然变得亮,这便是“对角位置”的奇迹所在。因為(wèi)偏离45°时,偏振光到达物(wù)體(tǐ)时,分(fēn)解出的光線(xiàn)可(kě)以通过检偏镜,因此呈现出明亮的光景。根据上述基本原理(lǐ),利用(yòng)偏光显微术就可(kě)能(néng)判断各向同性(单折射體(tǐ))和各向异性(双折射體(tǐ))物(wù)质。


五、正交检偏位下的双折射體(tǐ):在正交检偏位的神秘世界中,借助各种不同波長(cháng)的混合光線(xiàn)作為(wèi)魔法之源,以观察双折射體(tǐ)。在旋转载物(wù)台的舞台上,视场不仅呈现亮的对角位置,还绚烂绽放出迷人的颜色。


六、干涉色:干涉色的分(fēn)布特征取决于双折射體(tǐ)的品种和它的薄厚度,这是因為(wèi)不同颜色光的波長(cháng)对相应的相位延迟有(yǒu)着特殊的依赖关系。若被检物(wù)體(tǐ)的某个區(qū)域的光波延迟与另一區(qū)域不同,透过检偏镜的光線(xiàn)也就展现出多(duō)彩的面貌。


最新(xīn)资讯

173-1582-5640

公司地址:苏州市工业园區(qū)胜浦路258号26栋厂房