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极化对比

一个介绍

偏振显微镜通常用于材料科学和地质学,以基于特征折射特性和颜色识别矿物。在生物学中,偏光显微镜通常用于鉴定或成像双折射结构(如晶体),或用于植物细胞壁和淀粉颗粒中纤维素的成像。

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双折射是偏振显微镜的关键

双折射物体具有通过折射将单个光线分成两个姐妹光线的特性。双折射材料由具有高度有序的分子结构的材料组成,如方解石或氮化硼晶体。生物样品(例如纤维素或淀粉)也是双折射的。与线性偏振光结合使用时,双折射可用于显微镜检查,以实现两条姐妹射线的干涉,这会导致诸如环和结构照亮之类的色彩效果。

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偏光显微镜的对准和光路

正常 光学显微镜 需要至少两个其他组件才能执行 偏光显微镜。为了检测双折射,必须使用线偏振光进行照明。因此,必须在显微镜的光路中插入两个偏振滤光片。第一偏振滤光片产生偏振光以照亮样品,第二偏振滤光片(称为分析仪)将检测到的光限制为折射光。

偏振滤光片必须彼此成90°角才能达到所谓的“暗位置”。将偏光滤镜设置在此位置时,没有光会通过 相机 要么 目镜 并且图像将变暗。设置黑暗位置对于偏振光显微镜来说是重要的一步,因为它可以确保仅观察到由于样品而在偏振面发生变化的光。

偏光镜和检偏镜

当光穿过第一偏振滤光器时,产生线偏振光。如果线偏振光在正确的偏振平面中通过双折射材料,则它会被折射并分裂为两个姐妹射线,并且一部分射线的偏振平面会旋转90°。如果折射光束正确对准(即相对于第一偏振滤光片成90°),则折射的光线然后穿过第二偏振片(分析仪)。因此,在偏振光显微镜中,只有双折射材料才能产生图像。

重要的是,被检查的双折射材料的偏振轴与第一偏振器产生的光在同一偏振轴上。因此,许多偏振显微镜都配备了旋转台,以确保将物体的偏振面与第一个偏振滤光镜的偏振面轻松对齐。各种附件可用于偏振显微镜的特殊应用。

Bertrand透镜用于锥镜观察聚焦在物镜后孔中的晶体的图案。另外,延迟板或补偿器可用于双折射样品的定量分析。

偏光显微镜的应用