Základní princip činnosti polarizačního mikroskopu
1, Monorefrakční a dvojlom:
Když světlo prochází látkou, pokud se vlastnosti a dráha světla nemění v důsledku směru osvětlení, má tato látka v optice "izotropii", známou také jako jeden refraktor, jako jsou běžné plyny, kapaliny a amorfní pevné látky. ; Pokud se rychlost, index lomu, absorpce a polarizace, amplituda atd. světla procházejícího jiným materiálem mění v závislosti na směru osvětlení, má tento materiál v optice „anizotropii“, známou také jako dvojlomný materiál, jako jsou krystaly, vlákna atd.
2, Polarizační fenomén světla:
Světelné vlny lze na základě jejich vibračních charakteristik rozdělit na přirozené světlo a polarizované světlo. Vibrační charakteristiky přirozeného světla spočívají v tom, že na svislé ose šíření světelných vln je mnoho vibračních povrchů a amplitudové rozložení vibrací v každé rovině je stejné; Přirozené světlo může prostřednictvím odrazu, lomu, dvojlomu a absorpce produkovat světelné vlny, které vibrují pouze jedním směrem, které se nazývají „polarizované světlo“ nebo „polarizované světlo“.
3, Vznik a účinek polarizace:
Důležitými součástmi polarizačního mikroskopu jsou polarizační zařízení - polarizátor a detektor. V minulosti byly oba složeny z hranolů Nicola, které byly vyrobeny z přírodního kalcitu. Vzhledem k omezení velkého objemu krystalů však bylo obtížné dosáhnout velkých oblastí polarizace. Polarizační mikroskopy používaly místo zrcadel Nicol umělé polarizátory. Umělé polarizátory jsou vyrobeny z krystalů chinolinsulfátu, známého také jako grafit, a mají zelenou olivovou barvu. Když jím prochází běžné světlo, může získat lineárně polarizované světlo, které vibruje pouze v přímce. Polarizační mikroskop má dvě polarizační zrcadla, z nichž jedno je umístěno mezi světelným zdrojem a testovaným objektem a nazývá se polarizační zrcadlo; Další zařízení umístěné mezi čočkou objektivu a okulárem se nazývá „polarizační zrcadlo“, které má rukojeť, která se pro snadné ovládání vysunuje mimo tubus objektivu nebo střední nástavec, a je na ní stupnice úhlu natočení. Když světlo vyzařované ze světelného zdroje prochází dvěma polarizátory, jsou-li směry vibrací polarizátoru a polarizátoru vzájemně rovnoběžné, to znamená v "poloze paralelního polarizátoru", je zorné pole jasnější. Naopak, pokud jsou oba na sebe kolmé, tedy v ortogonální kalibrační poloze, je zorné pole zcela tmavé. Pokud jsou oba nakloněny, zorné pole ukazuje střední stupeň jasu. Z toho je patrné, že lineárně polarizované světlo tvořené polarizačním zrcadlem může zcela procházet, pokud je jeho směr vibrací rovnoběžný se směrem vibrací polarizačního zrcadla; Pokud je zkosený, projde skrz něj pouze část; Pokud je svislá, nemůže procházet vůbec. Při použití polarizačního mikroskopu ke kontrole je proto zásadou zajistit, aby polarizační zrcadlo a inspekční zrcátko byly v ortogonální kontrolní poloze.
4, Dvojlomné těleso v ortogonální pozici předpětí:
V případě ortogonality je zorné pole tmavé. Pokud testovaný objekt vykazuje v optice izotropní jednoduchý refraktor, bez ohledu na to, jak je stolek natočen, zůstává zorné pole tmavé. Je to proto, že směr vibrací lineárně polarizovaného světla tvořeného polarizačním zrcadlem zůstává nezměněn a je kolmý ke směru vibrací polarizačního zrcadla. Pokud má testovaný objekt dvojlomové charakteristiky nebo obsahuje látky s dvojlomovými charakteristikami, zorné pole v oblasti s dvojlomovými charakteristikami se zesvětlí. Je to proto, že lineárně polarizované světlo vyzařované z polarizačního zrcadla vstupuje do dvojlomného tělesa a vytváří dva typy lineárně polarizovaného světla s různými směry vibrací. Když tyto dva typy světla procházejí polarizačním zrcadlem, protože druhý paprsek světla není ortogonální ke směru polarizace polarizačního zrcadla, lidské oko může vidět jasné obrazy přes polarizační zrcadlo. Když světlo prochází dvojlomným materiálem, směry vibrací dvou typů vytvořeného polarizovaného světla se liší v závislosti na typu objektu.
Když dvojlomné těleso otáčí stolkem ortogonálně, obraz dvojlomného tělesa projde čtyřmi změnami jasu během rotace o 360 stupňů a ztmavne každých 90 stupňů. Poloha stmívání je poloha, ve které jsou dva směry vibrací tělesa s dvojlomem konzistentní se směry vibrací dvou polarizátorů, známá jako "poloha zhasnutí". Když se testovaný objekt otočí o 45 stupňů od extinkční polohy, stane se nejjasnějším, což se nazývá "diagonální poloha". Je to proto, že když polarizované světlo dorazí k objektu při odchylce 45 stupňů, část světla se může rozložit a projít polarizátorem, takže je jasné. Na základě výše uvedených základních principů lze polarizační mikroskopii použít ke stanovení izotropních jednoduchých refraktorů, anizotropních dvojlomů a látek.
5, interferenční barva:
V případě detekce ortogonálního offsetu, využívajícího jako zdroj světla pro pozorování dvojlomného tělesa smíšené světlo různých vlnových délek, se při otáčení stolku objeví v zorném poli nejen nejjasnější diagonální poloha, ale je vidět i barva. Příčinou vzhledu barev jsou především interferenční barvy a testovaný objekt samozřejmě nemusí být bezbarvý a průhledný. Distribuční charakteristiky interferenčních barev jsou určeny typem a tloušťkou dvojlomného materiálu, což je způsobeno závislostí odpovídajícího zpoždění na vlnové délce různě barevného světla. Pokud se zpoždění v jedné oblasti testovaného objektu liší od zpoždění v jiné oblasti, bude se lišit i barva světla procházejícího polarizačním zrcadlem.
