Úvod do polarizačního mikroskopu
Polarizační mikroskop je mikroskop, který vkládá polarizátor a analyzátor do optického systému optického mikroskopu pro kontrolu anizotropie a dvojlomu vzorku]. Polarizátor i analyzátor jsou vyrobeny z polarizačních hranolů nebo Nicolových hranolů z polarizačních desek. První se instaluje mezi zdroj světla a vzorek a druhý se instaluje mezi čočku objektivu a okulár nebo na okulár. V biologických vzorcích mají svalová vlákna, kosti a zuby anizotropii a škrobová zrna, chromozomy a vřeténka mají dvojlom, takže se používají při chemickém výzkumu tkáňových buněk. Světelným zdrojem je s výhodou světlo s jednou vlnovou délkou. Vzhledem k tomu, že dvojlom biologických vzorků je výrazně slabší než u metalografických, horninových nebo krystalových, někdy je interferenční barva využívána také jevem sčítání a odčítání způsobeným citlivým analyzátorem.
1. Přirozené světlo a polarizované světlo
Světlo je druh elektromagnetického vlnění, které patří k příčnému vlnění (směr kmitání je kolmý na směr šíření). Všechny skutečné zdroje světla, jako je sluneční světlo, světlo svíček, zářivky a wolframové lampy, se nazývají přirozené světlo. Tato světla jsou součtem světla vyzařovaného velkým počtem atomů a molekul. Přestože směr vibrací elektromagnetických vln vyzařovaných atomem nebo molekulou v určitém okamžiku je stejný, směr vibrací každého atomu a molekuly je také odlišný a frekvence této změny je extrémně rychlá. Proto je přirozené světlo součtem světla emitovaného každým atomem nebo molekulou, což lze považovat za Vibrace jeho elektromagnetické vlny má stejnou pravděpodobnost ve všech směrech.
Když přirozené světlo prochází určitými látkami v okně, po odrazu, lomu a absorpci jsou vibrační vlny elektromagnetických vln omezeny na jeden směr a elektromagnetické vlny vibrující v jiných směrech jsou značně oslabeny nebo eliminovány. Tento druh světla vibrující v určitém směru se nazývá polarizované světlo. Rovina tvořená směrem vibrací polarizovaného světla a směrem šíření světelné vlny se nazývá vibrační rovina.
2. Lineárně polarizované světlo, kruhově polarizované světlo a elipticky polarizované světlo
1. Lineárně polarizované světlo
Lineárně polarizované světlo se také nazývá rovinně polarizované světlo, protože směr vibrací světla je ve stejné rovině. Při pohledu na směr šíření světla je směr vibrací tohoto světla přímka, proto se také nazývá lineárně polarizované světlo nebo lineárně polarizované světlo.
2. Kruhově polarizované světlo a elipticky polarizované světlo
(1) Dvojlom světla a optická osa krystalu
Když je paprsek světla vstříknut do anizotropního krystalu, rozdělí se na dva paprsky, které se šíří v různých směrech. Tento jev se nazývá dvojlom. Dva paprsky světla, které jsou dvojlomné, jsou polarizované světlo. Jeden ze dvou paprsků světla se vždy podřizuje zákonu lomu světla a rychlost šíření se při změně směru dopadu nemění. Toto světlo se nazývá obyčejné světlo, značí se o; druhý paprsek se neřídí zákonem lomu. Když , jeho rychlost šíření se také mění podle toho a index lomu světla je jiný. Tento paprsek se nazývá mimořádné světlo a je reprezentován např.
V anizotropních krystalech existují určité zvláštní směry, ve kterých nedochází k dvojlomu, obyčejné paprsky a mimořádné paprsky se pohybují stejným směrem a rychlostí a tyto směry se nazývají optická osa krystalu Krystaly s optickou osou Říká se tomu jednoosé krystal a krystal se dvěma optickými osami se nazývá biaxiální krystal. U dvouosých krystalů jsou oba paprsky po dvojlomu mimořádné paprsky.
(2) vlnový čip
Vlnová deska, označovaná jako vlnová deska, může být použita ke změně nebo testování polarizace světla. Když přirozené světlo dopadá podél optické osy jednoosého krystalu, k dvojlomu nedochází. Pokud se o-ray a e-ray generované při dopadu kolmo na optickou osu krystalu stále šíří podél původního směru dopadu, ale rychlost šíření a index lomu jsou různé a rozdíl v rychlosti šíření je největší. Je-li tenký plátek řezán ve směru rovnoběžném s optickou osou jednoosého krystalu, je povrch plátku rovnoběžný s optickou osou a takto vyrobený plátek se nazývá vlnová deska. Když polarizované světlo dopadá kolmo k optické ose vlnové desky, vytvoří se vlnová deska. o-paprsky a e-paprsky putující stejným směrem, ale různými rychlostmi. Pokud je vlnová deska tlustší, jedná se o celočíselný násobek vlnové délky o-paprsku a e-paprsku a tato vlnová deska se nazývá celovlnná deska. A tak dále, existují půlvlnové desky a 1/4 vlnové desky a tak dále.
(3) Vznik kruhově polarizovaného světla a elipticky polarizovaného světla
Když paprsek přirozeného světla dopadá kolmo k optické ose jednoosého krystalu, jsou dva paprsky polarizovaného světla, jejichž vibrační roviny jsou na sebe kolmé, nekoherentní. Protože přirozené světlo je produkováno různými molekulami a atomy ve světelném zdroji, neexistuje žádný pevný fázový rozdíl, takže nedochází k žádné interferenci. Ale když paprsek monochromatického polarizovaného světla prochází dvojlomným materiálem[/url], mohou být dva vytvořené paprsky polarizovaného světla koherentní. Je to ekvivalentní syntéze dvou vzájemně kolmých vibrací stejné periody.
