在正交偏光鏡下，光線在晶體截面上的振動(dòng)方向與AA、PP平行或接近平行，會(huì)產(chǎn)生消光或接近消光，從而形成兩條與AA、PP平行的黑帶（消光影）。 ，它們相互正交，形成黑色十字，見(jiàn)圖2； 圖2 聚乙烯球晶的偏光顯微鏡照片。 使用偏光顯微鏡觀察聚合物球晶。 在一定條件下，球晶呈現(xiàn)出更為復(fù)雜的環(huán)圖案，即特征性的黑色交叉消光圖像還與明暗均勻的消光環(huán)重疊，這可能是由晶片的周期性扭曲造成的，見(jiàn)圖3。 圖3 偏光具有消光同心環(huán)的聚乙烯球晶的顯微鏡照片。 由于晶體的光學(xué)各向異性（立方晶體除外）偏光顯微鏡下晶體圖片分析，光波入射后會(huì)發(fā)生雙折射，產(chǎn)生兩個(gè)以晶體光軸∥和⊥為軸的偏振K。 12 假設(shè)K、K的振動(dòng)方向與P2 12AA的振動(dòng)方向斜交（見(jiàn)左圖），那么當(dāng)K、K進(jìn)入P2時(shí)，會(huì)以12度分解，形成四種極化∥和⊥與P2的光。 其中⊥P2的偏振光不能透過(guò)，而∥P2的光可以完全透過(guò)，到達(dá)目鏡時(shí)互相干涉。 斜方POM下的球晶形貌 球晶是多晶，其最基本的結(jié)構(gòu)單元是折疊鏈晶片。 這些晶片中的大分子優(yōu)先沿與球晶半徑相切的方向排列，如圖所示。 R電子衍射實(shí)驗(yàn)證明，球晶中分子鏈軸（c/光軸）始終垂直于球晶的徑向，即球晶的切線方向，而b軸始終沿球晶的徑向。球晶的方向，如下圖： b 光軸（axis） 當(dāng)光在晶體中沿特定方向傳播時(shí)，不會(huì)發(fā)生雙折射，aR。 這個(gè)方向稱為晶體的光軸； 光軸方向的直線為球晶核。 軸。
C光軸折鏈球晶的黑色交叉分子鏈的取向和排列，使球晶具有雙折射性，呈現(xiàn)特殊的黑色交叉（十字）消光像，在偏光顯微鏡下很容易觀察到。 聚丙烯（PP）球晶黑色交叉消光的原因。 黑色十字反映了球晶內(nèi)分子鏈的規(guī)則排列。 圖中，Q為球晶中心。 考慮球晶內(nèi)的某個(gè)點(diǎn) o 并連接 Qo 線。 通過(guò)起偏器進(jìn)入球晶的平面偏振光為oR。 oR進(jìn)入球晶后，由于雙折射的作用，分為 和 eta 兩部分，兩部分之間的相位差為 δ。 只有 ψsinψ 和 ψ 可以通過(guò)分析器。 該復(fù)合波的強(qiáng)度為： 222 δψ δIA Sin 2ψSin2 式中，A為偏振光的振幅，為固定值； δ為兩束折射光的相位差，固定值； 因此，當(dāng)ψ=(n-1)π/2時(shí)，光強(qiáng)I=0，視場(chǎng)為暗； ψ=(2n-1)π/4，I為最大值，視場(chǎng)明亮。 這里，n是正整數(shù)。 同心消光環(huán)產(chǎn)生的原因：球晶中的折疊鏈晶片呈螺旋狀排列，使微晶透過(guò)的偏振光也發(fā)生變化：當(dāng)光波平行于c/光軸入射時(shí)偏光顯微鏡下晶體圖片分析，雙折射不發(fā)生發(fā)生且視野變暗； 當(dāng)從其他方向入射時(shí)，會(huì)發(fā)生雙折射并且視野明亮。 聚乙烯（PE）球晶 (1) (2) (3) 折疊鏈微晶在徑向球晶中的螺旋排列 位置 1：光波平行于 c 軸入射到由 a 和 b 組成的平面上，因?yàn)?n = n、此時(shí)相當(dāng)于一個(gè)各向同性物體，不發(fā)生雙折射，因此目鏡中沒(méi)有光出射，視野一片黑暗； 此時(shí)，(1)到晶核相同距離處的微晶處于相同的狀態(tài)，所以觀察到的是一個(gè)黑色的環(huán)。
位置2：此時(shí)，光波垂直入射到b、c平面。 由于nc≠n，因此發(fā)生雙折射。 光b從分析器晶體投射出來(lái)，視野明亮。 同理，以晶核為原點(diǎn)， (2) 距晶核距離為半徑的圓是亮的，故為亮環(huán)。 位置 3：重復(fù)位置 1，形成暗環(huán)。 這在晶片的扭轉(zhuǎn)方向上周期性地重復(fù)，形成明暗交替的消光環(huán)。 并且螺旋的螺距與同心環(huán)之間的距離一致。 實(shí)驗(yàn)儀器及樣品三臺(tái) 1.偏光顯微鏡：SL-100型（日本NIKON） 2.密閉式電爐、溫控儀 3.樣品：PE、PP、三元尼龍 4.其他：載玻片、蓋玻片、刀片、木質(zhì)四、實(shí)驗(yàn)要求 1、預(yù)習(xí)報(bào)告 仔細(xì)預(yù)習(xí)偏光顯微鏡的工作原理； 黑十字和消光環(huán)產(chǎn)生的原因； 樣品制備方法。 2、實(shí)驗(yàn)步驟：放置載玻片，打開(kāi)制樣臺(tái)電源，采用壓制法制備樣品，冷卻樣品； 調(diào)節(jié)顯微鏡，觀察樣品的結(jié)晶形態(tài)，切斷電源。 3、注意：樣品大小：綠豆粒大小就夠了； 如果是粉末，處理時(shí)應(yīng)防止散開(kāi)，導(dǎo)致樣品中產(chǎn)生氣泡。 制備樣品時(shí)：樣品應(yīng)盡量壓薄，并在爐內(nèi)緩慢冷卻至室溫，完成結(jié)晶，便于觀察； 壓制時(shí)應(yīng)垂直施加壓力，防止蓋玻片破裂或樣品厚度不均勻?qū)е戮w尺寸變化過(guò)大； 調(diào)節(jié)焦距時(shí)，一定不要讓滑軌與目鏡碰撞，以免損壞鏡頭； 嚴(yán)禁隨意移動(dòng)或拆卸顯微鏡； 觀察完畢后，將光源調(diào)至最弱，關(guān)閉電源，拔掉電源線，蓋上顯微鏡。
五、數(shù)據(jù)處理 1、畫(huà)出偏光顯微鏡觀察到的球晶形貌示意圖。 2. 將記錄的網(wǎng)格數(shù)乘以毫米/網(wǎng)格（已用顯微尺校準(zhǔn)）以計(jì)算球晶直徑。 六、思考題 1、簡(jiǎn)述交叉偏振光下聚合物球晶出現(xiàn)黑色交叉消光和消光環(huán)的原因。 2、偏光顯微鏡觀察晶體形貌的原理是什么？ 3. 球晶尺寸對(duì)結(jié)晶溫度的依賴性是什么？ ？ 4、樣品制備時(shí)應(yīng)注意哪些方面？ 預(yù)習(xí)報(bào)告 2.儀器、樣品及操作流程 1.實(shí)驗(yàn)原理+3.數(shù)據(jù)處理 4.思考題實(shí)驗(yàn)報(bào)告