偏光顯微鏡（ ）是一種用于研究所謂透明和不透明各向異性材料的顯微鏡。 它在地質(zhì)學(xué)和其他理工科專業(yè)中有重要的應(yīng)用。 任何具有雙折射的物質(zhì)都可以在偏光顯微鏡下清晰地區(qū)分。 當(dāng)然，這些物質(zhì)也可以通過(guò)染色來(lái)觀察，但有些不能使用，必須使用偏光顯微鏡。 反射偏光顯微鏡是利用光的偏振特性研究和鑒定雙折射物質(zhì)的必備儀器。 用戶可以使用它進(jìn)行單偏振觀察、正交偏振觀察、錐光觀察。
主要特征
將普通光轉(zhuǎn)變?yōu)槠窆膺M(jìn)行顯微鏡檢查以鑒定物質(zhì)是單折射（各向同性）還是雙折射（各向異性）的方法。 雙折射是晶體的基本性質(zhì)。 因此，偏光顯微鏡廣泛應(yīng)用于礦物、化學(xué)等領(lǐng)域，以及生物學(xué)、植物學(xué)等領(lǐng)域。
偏光顯微鏡是用于識(shí)別物質(zhì)精細(xì)結(jié)構(gòu)光學(xué)性質(zhì)的顯微鏡。 任何具有雙折射的物質(zhì)都可以在偏光顯微鏡下清晰地區(qū)分。 當(dāng)然，這些物質(zhì)也可以通過(guò)染色來(lái)觀察，但有些是不可能的，必須使用偏光顯微鏡。
偏光顯微鏡的特點(diǎn)是將普通光變成偏振光進(jìn)行顯微鏡檢查，以鑒定某種物質(zhì)是單折射（各向同性）還是雙折射（各向異性）。
雙折射是晶體的基本特征。 因此，偏光顯微鏡廣泛應(yīng)用于礦物、聚合物、纖維、玻璃、半導(dǎo)體、化學(xué)等領(lǐng)域。 在生物學(xué)中，許多結(jié)構(gòu)也是雙折射的，這需要使用偏光顯微鏡來(lái)區(qū)分它們。 在植物學(xué)中，如鑒定纖維、染色體、紡錘體、淀粉粒、細(xì)胞壁以及細(xì)胞質(zhì)和組織中是否含有晶體等。在植物病理學(xué)中，病原菌的侵入常引起組織化學(xué)性質(zhì)的變化，可通過(guò)偏光顯微鏡鑒定。
基本的
(1)單折射和雙折射：當(dāng)光通過(guò)某種物質(zhì)時(shí)，如果光的性質(zhì)和路徑不隨照射方向而改變，則該物質(zhì)在光學(xué)上是“各向同性”的，也稱為單折射。 物體，如普通氣體、液體和非晶態(tài)固體； 如果光穿過(guò)另一種物質(zhì)，則光的速度、折射率、吸收率、偏振、振幅等根據(jù)照射方向的不同而不同，而這種物質(zhì)具有光學(xué)特性“各向異性”，也稱為雙折射體，例如如晶體、纖維等。
(2)光的偏振現(xiàn)象：光波根據(jù)振動(dòng)的特點(diǎn)可分為自然光和偏振光。 自然光的振動(dòng)特性是在垂直的光波傳輸軸上有許多振動(dòng)平面，且各平面上振動(dòng)的振幅分布相同。 自然光經(jīng)過(guò)反射、折射、雙折射和吸收后，可以獲得只沿一個(gè)方向振動(dòng)的光波。 這種光波稱為“偏振光”或“偏振光”。
(3)偏光的產(chǎn)生和作用：偏光顯微鏡最重要的部件是偏光器件——起偏器和檢偏器。 過(guò)去，兩者都是由尼科爾棱鏡組成，尼科爾棱鏡由天然方解石制成。 然而，由于晶體大尺寸的限制，很難獲得大面積的偏振。 偏光顯微鏡則使用人造偏光鏡。 尼科爾斯鏡頭。 人造偏光鏡由硫酸喹啉晶體制成，呈綠橄欖色。 當(dāng)普通光通過(guò)它時(shí)，可以獲得只沿直線振動(dòng)的線偏振光。 偏光顯微鏡有兩個(gè)偏光鏡。 一個(gè)安裝在光源和被檢物體之間，稱為“偏光鏡”； 另一個(gè)安裝在物鏡和目鏡之間，稱為“分析器”。 它有一個(gè)手柄，可以伸入鏡筒或中間附件的外側(cè)，方便操作，并且有旋轉(zhuǎn)角度的刻度。 當(dāng)光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)兩個(gè)偏光片時(shí)，如果偏光片和檢偏器的振動(dòng)方向相互平行，即處于“平行檢偏器位置”，則視場(chǎng)將是最亮的。 相反，如果兩者相互垂直，即處于“正交校正位置”，則視場(chǎng)完全黑暗。 如果兩者傾斜，視野顯示出中等亮度。 由此可見，如果起偏器形成的線偏振光的振動(dòng)方向與檢偏器的振動(dòng)方向平行，則可以完全通過(guò)；反之，則可以完全通過(guò)。 如果偏轉(zhuǎn)，則只能部分通過(guò)； 如果是垂直的，就根本無(wú)法通過(guò)。 因此，使用偏光顯微鏡檢查時(shí)，原則上起偏器和檢偏器應(yīng)處于正交分析位置。
(4)正交偏振位置的雙折射：在正交位置，視場(chǎng)較暗。 如果被檢查的物體是光學(xué)各向同性的（單折射），無(wú)論物體如何旋轉(zhuǎn)，在舞臺(tái)上，視野仍然是黑暗的。 這是因?yàn)槠鹌餍纬傻木€偏振光的振動(dòng)方向沒(méi)有改變，仍然與檢偏器的振動(dòng)方向垂直。 如果被檢物體具有雙折射特性或含有具有雙折射特性的物質(zhì)，則視野在具有雙折射特性的區(qū)域會(huì)變得更亮。 這是因?yàn)閺钠衿靼l(fā)射的線偏振光進(jìn)入雙折射體并產(chǎn)生振動(dòng)方向。 兩種不同的線偏振光。 當(dāng)這兩種光通過(guò)檢偏器時(shí)，由于另一束光與檢偏器的偏振方向不正交，因此可以通過(guò)檢偏器，使人眼看到明亮的顏色。 大象。 當(dāng)光通過(guò)雙折射體時(shí)，所形成的兩個(gè)偏振光的振動(dòng)方向根據(jù)物體的類型而變化。
當(dāng)雙折射體正交且載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)，雙折射體的圖像在360°旋轉(zhuǎn)期間明暗變化四次，并且每90°變暗。 變暗的位置為雙折射體的兩個(gè)振動(dòng)方向與兩個(gè)偏光片的振動(dòng)方向一致的位置。 它被稱為“滅絕位置”。 從消光位置旋轉(zhuǎn)45°，被檢物體變得最亮。 這就是“滅絕位置”。 “對(duì)角位置”，這是因?yàn)楫?dāng)偏振光偏離45°時(shí)到達(dá)物體時(shí)，部分光線被分解，可以通過(guò)檢偏器，因此明亮。 基于上述基本原理，可以使用偏光顯微鏡測(cè)定各向同性（單折射）和各向異性（雙折射）物質(zhì)。
(5)干涉色：在正交檢偏器位置，以各種波長(zhǎng)的混合光為光源，觀察雙折射體。 當(dāng)載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)，不僅最亮的對(duì)角位置出現(xiàn)在視野中，而且最亮的對(duì)角位置也出現(xiàn)在視野中。 您還會(huì)看到顏色。 出現(xiàn)顏色的原因主要是干涉色造成的（當(dāng)然物體本身也不一定是無(wú)色透明的）。 干涉色的分布特性由雙折射體的類型及其厚度決定，這是由于相應(yīng)的延遲對(duì)不同顏色的光的波長(zhǎng)的依賴性。 如果被檢查物體的某個(gè)區(qū)域的延遲與另一個(gè)區(qū)域的延遲不同，那么通過(guò)分析器的光的顏色也不同。
相關(guān)要求
設(shè)備要求
1、光源：最好采用單色光，因?yàn)楣獾乃俣取⒄凵渎省⒏缮娆F(xiàn)象因波長(zhǎng)不同而不同。 普通光可用于一般顯微鏡檢查。
2.物鏡：應(yīng)使用非復(fù)消色差物鏡，因?yàn)閺?fù)消色差和半復(fù)消色差物鏡本身經(jīng)常產(chǎn)生偏振光。
3.目鏡：需要有十字準(zhǔn)線的目鏡。
4、聚光鏡：為了獲得平行偏振光，應(yīng)采用可將上透鏡推出的外擺式聚光鏡。
5、伯特蘭透鏡：聚光鏡光路中的輔助元件。 這是一個(gè)輔助透鏡，可將物體引起的所有主相位放大為輔助相位。 它確保目鏡用于觀察物鏡后焦平面中形成的平面圖案。
檢驗(yàn)要求
1. 載物臺(tái)中心與光軸同軸。
2. 起偏器和檢偏器應(yīng)處于正交位置。
3、薄膜不宜太薄。
校準(zhǔn)振動(dòng)器
實(shí)際操作時(shí)，偏光顯微鏡上下偏光鏡的振動(dòng)方向應(yīng)相互正交，或東西、南北方向，并應(yīng)與目鏡十字線的水平和垂直方向一致。 有時(shí)僅使用一個(gè)下偏光鏡進(jìn)行觀察，必須確定下偏光鏡的振動(dòng)方向，因此在操作時(shí)必須對(duì)偏光鏡進(jìn)行校準(zhǔn)。
1、目鏡十字線的檢測(cè)
一般需要檢查目鏡十字線是否正交，與上下偏光鏡的振動(dòng)方向是否一致。 同時(shí)，選取一塊解理清晰的黑云母，將其移至目鏡十字線的中心，將解理縫置于與其中一個(gè)十字線平行的位置。 記錄載物臺(tái)的刻度號(hào)，然后旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)，使劈縫與另一根十字絲平行，記錄載物臺(tái)的刻度號(hào)，兩個(gè)刻度號(hào)相差90°，說(shuō)明十字絲是正交的。
2、下偏光片振動(dòng)方向的確定與修正
黑云母一般用于檢查偏光片的振動(dòng)方向。 這是因?yàn)楹谠颇甘且环N分布廣泛的透明礦物，在單偏振光下很有特點(diǎn)：先找到一塊解理清晰的黑云母，將其移動(dòng)到目鏡十字線的中心，推出上偏光片偏光顯微鏡作用，旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)一次，觀察黑云母顏色的變化。 由于黑云母對(duì)解理方向的振動(dòng)光吸收最強(qiáng)，當(dāng)黑云母的顏色達(dá)到最深時(shí)，解理縫的方向就是下偏光片的振動(dòng)方向。
3、上下偏光片正交校正
下偏光片方向校正后，取下片材，推入上偏光片，觀察視場(chǎng)是否處于消光狀態(tài)。 如果是全黑的偏光顯微鏡作用，說(shuō)明上下偏振光的振動(dòng)方向互相正交。 否則，必須校正上偏光器。 ，即旋轉(zhuǎn)上偏光片直至視野達(dá)到最暗程度。 旋轉(zhuǎn)時(shí)，必須先松開上偏光片的止動(dòng)螺絲，校正后再擰緊。
防范措施
為保證系統(tǒng)的使用壽命和可靠性，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
1、實(shí)驗(yàn)室應(yīng)具備三防條件：防震（遠(yuǎn)離震源）、防潮（使用空調(diào)、烘干機(jī)）、防塵（鋪地板）； 電源：220V+-10%，50HZ 溫度：0度-40度。
2、調(diào)節(jié)焦距時(shí)，注意不要讓物鏡接觸樣品，以免劃傷物鏡。
3. 當(dāng)載物臺(tái)墊片圓孔中心接近物鏡中心時(shí)請(qǐng)勿切換物鏡，以免劃傷物鏡。
4.請(qǐng)勿將亮度從高調(diào)到低，或太亮，這會(huì)影響燈泡的使用壽命并損害視力。
5、所有（功能）切換要輕、到位。
6、關(guān)機(jī)時(shí)將亮度調(diào)至最低。
7、非專業(yè)人員請(qǐng)勿調(diào)整照明系統(tǒng)（燈絲位燈），以免影響成像質(zhì)量。
8、更換鹵素?zé)魰r(shí)，注意高溫，以免燙傷； 注意不要用手直接觸摸鹵素?zé)舻牟Ａ趔w。
9、關(guān)機(jī)不使用時(shí)，通過(guò)調(diào)焦機(jī)構(gòu)將物鏡調(diào)到最低狀態(tài)。
10、機(jī)器停機(jī)不使用時(shí)，不要立即蓋上防塵罩。 等到它冷卻后再重新蓋上。 注意防火。
11.不經(jīng)常使用的光學(xué)元件放置在干燥盤中。
12.非專業(yè)人士請(qǐng)勿嘗試清潔物鏡及其他光學(xué)部件。 目鏡可用脫脂棉簽蘸1：1比例（無(wú)水酒精：乙醚）混合液擦拭，然后擦干。 請(qǐng)勿使用其他液體，以免損壞目鏡。
偏光顯微鏡分類
1.偏光數(shù)碼顯微鏡，將顯微鏡看到的物理圖像通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以便可以在顯微鏡的屏幕上或計(jì)算機(jī)上成像。 偏光數(shù)碼顯微鏡的特點(diǎn)是體積小巧、便于攜帶、手持，并可拍照保存。 觀察到的圖像有助于研究和分析。 偏光數(shù)碼顯微鏡觀察到的圖像在偏光前后明暗差異明顯。 對(duì)于某些物體來(lái)說(shuō)，偏振前的圖像會(huì)不清晰，因此看不到物體的細(xì)節(jié)狀況，但偏振后得到的圖像在視覺(jué)上會(huì)更加清晰，可以清楚地看到物體的細(xì)節(jié)狀況。
主要的意思
偏光顯微鏡是研究晶體光學(xué)性質(zhì)的重要儀器，也是其他晶體光學(xué)研究方法（油浸法、弗氏載物臺(tái)法等）的基礎(chǔ)。
偏光顯微鏡是利用光的偏振特性研究和鑒定雙折射物質(zhì)的必備儀器。 可進(jìn)行單偏振觀察、正交偏振觀察、錐光觀察。 將普通光轉(zhuǎn)變?yōu)槠窆膺M(jìn)行顯微鏡檢查以鑒定物質(zhì)是單折射（各向同性）還是雙折射（各向異性）的方法。
雙折射是晶體的基本特征。 因此，偏光顯微鏡廣泛應(yīng)用于礦物、化學(xué)等領(lǐng)域。 在人類和動(dòng)物學(xué)中，偏光顯微鏡通常用于識(shí)別骨骼、牙齒、膽固醇、神經(jīng)纖維、腫瘤細(xì)胞、橫紋肌和毛發(fā)。 今天我們就來(lái)介紹一下偏光顯微鏡的應(yīng)用領(lǐng)域。
1、生物領(lǐng)域：
在活生物體中，不同的纖維蛋白結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出顯著的各向異性，使用偏光顯微鏡可以提供有關(guān)這些纖維內(nèi)分子排列的詳細(xì)信息。 如膠原蛋白、細(xì)胞分裂時(shí)的紡絲等。
2、各種生物和非生物材料的鑒定：如淀粉性質(zhì)的鑒定、藥物成分、纖維、液晶、DNA晶體等的鑒定。
3、醫(yī)學(xué)分析：如結(jié)石、尿酸結(jié)晶檢測(cè)、關(guān)節(jié)炎等。
4、地質(zhì)礦產(chǎn)分析：
除了常見的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用外，偏光顯微鏡還可以用于各種礦物和晶體的偏光檢測(cè)，并廣泛應(yīng)用于石油、采礦和半導(dǎo)體行業(yè)。 LED照明和特殊濾光片可用于質(zhì)量控制和工業(yè)分析。
