偏光顯微鏡原理

1、單折射性與雙折射性

光(guang)(guang)線(xian)(xian)通(tong)過某(mou)一物(wu)質(zhi)(zhi)時，如光(guang)(guang)的(de)性(xing)質(zhi)(zhi)和(he)進路不因照射(she)方(fang)向(xiang)而(er)改(gai)變，這種物(wu)質(zhi)(zhi)在光(guang)(guang)學(xue)上就具(ju)有(you)“各向(xiang)同性(xing)”，又稱(cheng)單折射(she)體(ti)，如普通(tong)氣體(ti)、液體(ti)以及非結(jie)晶(jing)性(xing)固體(ti)；若光(guang)(guang)線(xian)(xian)通(tong)過另一物(wu)質(zhi)(zhi)時，光(guang)(guang)的(de)速度、折射(she)率、吸收(shou)性(xing)和(he)偏振(zhen)(zhen)、振(zhen)(zhen)幅等(deng)因照射(she)方(fang)向(xiang)而(er)有(you)不同，這種物(wu)質(zhi)(zhi)在光(guang)(guang)學(xue)上則(ze)具(ju)有(you)“各向(xiang)異(yi)性(xing)”，又稱(cheng)雙折射(she)體(ti)，如晶(jing)體(ti)、纖維等(deng)。

2、光的偏振現象

光(guang)(guang)(guang)波(bo)根據振(zhen)動(dong)的特(te)點，可分為自然(ran)光(guang)(guang)(guang)與偏(pian)振(zhen)光(guang)(guang)(guang)。自然(ran)光(guang)(guang)(guang)的振(zhen)動(dong)特(te)點是在垂直光(guang)(guang)(guang)波(bo)傳導軸上具有許(xu)多振(zhen)動(dong)面(mian)，各平(ping)面(mian)上振(zhen)動(dong)的振(zhen)幅分布相同；自然(ran)光(guang)(guang)(guang)經(jing)過反射、折射、雙折射及吸收等(deng)作(zuo)用，可得到只在一個方(fang)向(xiang)上振(zhen)動(dong)的光(guang)(guang)(guang)波(bo)，這種光(guang)(guang)(guang)波(bo)則稱為“偏(pian)光(guang)(guang)(guang)”或“偏(pian)振(zhen)光(guang)(guang)(guang)”。

該圖片由注冊用戶"溫暖·生活家"提供，版權聲明反饋

3、偏光的產生及其作用

偏(pian)(pian)(pian)光(guang)顯微鏡(jing)最(zui)重(zhong)要(yao)的部件是(shi)(shi)偏(pian)(pian)(pian)光(guang)裝置——起偏(pian)(pian)(pian)器和檢(jian)偏(pian)(pian)(pian)器。過(guo)去(qu)兩(liang)者均為(wei)尼(ni)科爾(Nicola)棱(leng)鏡(jing)組成，它是(shi)(shi)由天然的方解(jie)石(shi)制(zhi)作(zuo)而成，但(dan)由于受(shou)到(dao)晶(jing)(jing)體(ti)體(ti)積(ji)較大的限制(zhi)，難以(yi)(yi)取(qu)得較大面積(ji)的偏(pian)(pian)(pian)振(zhen)(zhen)(zhen)，偏(pian)(pian)(pian)光(guang)顯微鏡(jing)則(ze)采用(yong)人(ren)(ren)造偏(pian)(pian)(pian)振(zhen)(zhen)(zhen)鏡(jing)來(lai)代替尼(ni)科爾梭鏡(jing)。 人(ren)(ren)造偏(pian)(pian)(pian)振(zhen)(zhen)(zhen)鏡(jing)是(shi)(shi)以(yi)(yi)硫(liu)酸喹啉又名Herapathite的晶(jing)(jing)體(ti)制(zhi)作(zuo)而成，呈(cheng)綠橄(gan)欖色。當普通光(guang)通過(guo)它后，就(jiu)能獲得只在一(yi)直線上振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)的直線偏(pian)(pian)(pian)振(zhen)(zhen)(zhen)光(guang)。

偏(pian)(pian)(pian)(pian)光(guang)(guang)顯微鏡(jing)(jing)(jing)有兩(liang)(liang)個偏(pian)(pian)(pian)(pian)振(zhen)(zhen)鏡(jing)(jing)(jing)，一(yi)個裝置在光(guang)(guang)源與(yu)(yu)被檢(jian)(jian)(jian)物(wu)體之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)叫“起(qi)(qi)偏(pian)(pian)(pian)(pian)鏡(jing)(jing)(jing)”；另一(yi)個裝置在物(wu)鏡(jing)(jing)(jing)與(yu)(yu)目鏡(jing)(jing)(jing)之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)叫“檢(jian)(jian)(jian)偏(pian)(pian)(pian)(pian)鏡(jing)(jing)(jing)”，有手柄伸手鏡(jing)(jing)(jing)筒或中(zhong)間(jian)附件(jian)外方以便(bian)操作，其上(shang)有旋轉角的(de)刻度。 從(cong)光(guang)(guang)源射出的(de)光(guang)(guang)線通(tong)過兩(liang)(liang)個偏(pian)(pian)(pian)(pian)振(zhen)(zhen)鏡(jing)(jing)(jing)時，如(ru)果起(qi)(qi)偏(pian)(pian)(pian)(pian)鏡(jing)(jing)(jing)與(yu)(yu)檢(jian)(jian)(jian)偏(pian)(pian)(pian)(pian)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)振(zhen)(zhen)動(dong)方向互相(xiang)平行(xing)(xing)，即(ji)處(chu)(chu)于(yu)(yu)“平行(xing)(xing)檢(jian)(jian)(jian)偏(pian)(pian)(pian)(pian)位”的(de)情況下(xia)，則(ze)視場(chang)最(zui)為明亮。反之(zhi)(zhi)，若(ruo)兩(liang)(liang)者互相(xiang)垂(chui)直(zhi)，即(ji)處(chu)(chu)于(yu)(yu)“正交校(xiao)偏(pian)(pian)(pian)(pian)位”的(de)情況下(xia)，則(ze)視場(chang)完全黑(hei)暗(an)，如(ru)果兩(liang)(liang)者傾斜，則(ze)視場(chang)表明出中(zhong)等程度的(de)亮度。由(you)此(ci)可知，起(qi)(qi)偏(pian)(pian)(pian)(pian)鏡(jing)(jing)(jing)所形成的(de)直(zhi)線偏(pian)(pian)(pian)(pian)振(zhen)(zhen)光(guang)(guang)，如(ru)其振(zhen)(zhen)動(dong)方向與(yu)(yu)檢(jian)(jian)(jian)偏(pian)(pian)(pian)(pian)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)振(zhen)(zhen)動(dong)方向平行(xing)(xing)，則(ze)能(neng)完全通(tong)過；如(ru)果偏(pian)(pian)(pian)(pian)斜，則(ze)只以通(tong)過一(yi)部(bu)分；如(ru)若(ruo)垂(chui)直(zhi)，則(ze)完全不能(neng)通(tong)過。因此(ci)，在采(cai)用(yong)偏(pian)(pian)(pian)(pian)光(guang)(guang)顯微鏡(jing)(jing)(jing)檢(jian)(jian)(jian)時，原則(ze)上(shang)要使起(qi)(qi)偏(pian)(pian)(pian)(pian)鏡(jing)(jing)(jing)與(yu)(yu)檢(jian)(jian)(jian)偏(pian)(pian)(pian)(pian)鏡(jing)(jing)(jing)處(chu)(chu)于(yu)(yu)正交檢(jian)(jian)(jian)偏(pian)(pian)(pian)(pian)位的(de)狀態下(xia)進行(xing)(xing)。

4、正交檢偏位下的雙折射體

在正交的(de)(de)情況下(xia)，視場(chang)是黑暗的(de)(de)，如果被(bei)檢物(wu)體(ti)在光學上表現為(wei)各向(xiang)(xiang)同性(xing)（單折(zhe)射(she)體(ti)），無(wu)論怎樣旋轉載物(wu)臺，視場(chang)仍(reng)為(wei)黑暗，這(zhe)是因(yin)為(wei)起偏(pian)(pian)(pian)鏡所(suo)形成的(de)(de)線(xian)偏(pian)(pian)(pian)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)光的(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動方(fang)向(xiang)(xiang)不(bu)(bu)發生(sheng)(sheng)變化(hua)，仍(reng)然(ran)與檢偏(pian)(pian)(pian)鏡的(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動方(fang)向(xiang)(xiang)互(hu)相垂直(zhi)的(de)(de)緣(yuan)故。若(ruo)被(bei)檢物(wu)體(ti)具(ju)有雙(shuang)(shuang)折(zhe)射(she)特性(xing)或含有具(ju)雙(shuang)(shuang)折(zhe)射(she)特性(xing)的(de)(de)物(wu)質，則具(ju)雙(shuang)(shuang)折(zhe)射(she)特性(xing)的(de)(de)地(di)方(fang)視場(chang)變亮，這(zhe)是因(yin)為(wei)從起偏(pian)(pian)(pian)鏡射(she)出的(de)(de)直(zhi)線(xian)偏(pian)(pian)(pian)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)光進入雙(shuang)(shuang)折(zhe)射(she)體(ti)后，產生(sheng)(sheng)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動方(fang)向(xiang)(xiang)不(bu)(bu)同的(de)(de)兩種直(zhi)線(xian)偏(pian)(pian)(pian)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)光，當這(zhe)兩種光通(tong)過(guo)(guo)檢偏(pian)(pian)(pian)鏡時，由于另一束光并(bing)不(bu)(bu)與檢偏(pian)(pian)(pian)鏡偏(pian)(pian)(pian)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)方(fang)向(xiang)(xiang)正交，可透(tou)過(guo)(guo)檢偏(pian)(pian)(pian)鏡，就能(neng)使人眼看(kan)到明(ming)亮的(de)(de)象。光線(xian)通(tong)過(guo)(guo)雙(shuang)(shuang)折(zhe)射(she)體(ti)時，所(suo)形成兩種偏(pian)(pian)(pian)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)光的(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動方(fang)向(xiang)(xiang)，依物(wu)體(ti)的(de)(de)種類而有不(bu)(bu)同。

雙(shuang)(shuang)(shuang)折(zhe)射體在正交(jiao)情(qing)況下，旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)載物(wu)臺時(shi)，雙(shuang)(shuang)(shuang)折(zhe)射體的象在360°的旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)中有(you)四次(ci)明暗變(bian)(bian)化(hua)，每隔90°變(bian)(bian)暗一次(ci)。變(bian)(bian)暗的位(wei)置(zhi)是(shi)雙(shuang)(shuang)(shuang)折(zhe)射體的兩個振動方向(xiang)與(yu)兩個偏(pian)振鏡的振動方向(xiang)相一致的位(wei)置(zhi)，稱為“消光(guang)位(wei)置(zhi)”從(cong)消光(guang)位(wei)置(zhi)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)45°，被(bei)檢物(wu)體變(bian)(bian)為最亮，這就(jiu)是(shi)“對角位(wei)置(zhi)”，這是(shi)因(yin)為偏(pian)離45°時(shi)，偏(pian)振光(guang)到達該(gai)物(wu)體時(shi)，分解出部分光(guang)線可以(yi)通過檢偏(pian)鏡，故而明亮。根據上述(shu)基本原理，利用(yong)偏(pian)光(guang)顯(xian)微術就(jiu)可能判斷(duan)各向(xiang)同性（單折(zhe)射體）和各向(xiang)異性（雙(shuang)(shuang)(shuang)折(zhe)射體）物(wu)質。

5、干涉色

在(zai)(zai)正交(jiao)檢(jian)偏(pian)位情況下，用各種不(bu)(bu)同波長的(de)混合光線為光源(yuan)觀(guan)察雙折射體，在(zai)(zai)旋轉載物臺時，視場中不(bu)(bu)僅出(chu)現最亮(liang)的(de)對角位置，而且還會看到(dao)顏(yan)色(se)。出(chu)現顏(yan)色(se)的(de)原因，主要是(shi)由干(gan)(gan)涉色(se)而造成（當然(ran)也可(ke)能被(bei)檢(jian)物體本身并非無(wu)色(se)透(tou)明）。干(gan)(gan)涉色(se)的(de)分布特(te)點決定于雙折射體的(de)種類和(he)它的(de)厚度，是(shi)由于相(xiang)應推遲對不(bu)(bu)同顏(yan)色(se)光的(de)波長的(de)依賴關系，如果被(bei)檢(jian)物體的(de)某個區(qu)域的(de)推遲和(he)另一區(qu)域的(de)推遲不(bu)(bu)同，則透(tou)過檢(jian)偏(pian)鏡光的(de)顏(yan)色(se)也就不(bu)(bu)同。

偏光顯微鏡使用注意事項

1、試驗室應具備三(san)防(fang)條件(jian)：防(fang)震（遠離(li)震源）、防(fang)潮(chao)（使用空調、干燥器(qi)）、防(fang)塵(chen)（地(di)面鋪(pu)上地(di)板）。電源：220V+-10%，50HZ溫度：0度-40度.

2、調焦時注意不要使物(wu)鏡碰到試樣，以免劃(hua)傷(shang)物(wu)鏡。

3、當載物(wu)(wu)臺墊片圓(yuan)孔(kong)中心(xin)的位(wei)置靠近物(wu)(wu)鏡(jing)中心(xin)位(wei)置時不要切換物(wu)(wu)鏡(jing)，以免劃傷物(wu)(wu)鏡(jing)。

4、亮(liang)度(du)調整(zheng)切忌(ji)忽大忽小，也(ye)不(bu)要(yao)過(guo)亮(liang)，影響(xiang)燈(deng)泡(pao)的(de)使(shi)用壽命，同時也(ye)有(you)損視力(li)。

5、所(suo)有功(gong)能切換，動作(zuo)要輕，要到位(wei)。

6、關機時要將亮度調到最小。

7、非專業(ye)人員不要(yao)調整(zheng)照明系統（燈(deng)絲位置燈(deng)），以(yi)免影響成像質(zhi)量。

8、更換鹵(lu)(lu)素燈時要(yao)注意(yi)(yi)高(gao)溫，以免(mian)灼傷；注意(yi)(yi)不要(yao)用手直(zhi)接接觸鹵(lu)(lu)素燈的(de)玻璃(li)體。

9、關(guan)機不使用時，將物鏡通過調焦機構調整到最低(di)狀態。

10、關機(ji)不使用(yong)時，不要(yao)立即該(gai)蓋(gai)(gai)防(fang)塵罩(zhao)，待冷卻后再蓋(gai)(gai)，注意防(fang)火(huo)。

11、不(bu)經常使用的光學部件(jian)放置于干燥皿內。

12、非專業人員不要(yao)嘗試擦(ca)(ca)偏(pian)光顯(xian)微(wei)鏡物鏡及其(qi)它光學部件(jian)。目鏡可以用脫脂棉(mian)簽蘸1:1比例（無水酒(jiu)精：乙醚）混合液體甩干(gan)后擦(ca)(ca)拭，不要(yao)用其(qi)他(ta)液體，以免損(sun)傷目鏡。

偏光顯微鏡和普通顯微鏡的區別

偏(pian)光(guang)(guang)顯(xian)微鏡(jing)與普(pu)通顯(xian)微鏡(jing)的(de)主要區別(bie)在偏(pian)光(guang)(guang)顯(xian)微鏡(jing)上裝(zhuang)有(you)兩個(ge)光(guang)(guang)元(yuan)件，即起偏(pian)振鏡(jing)和(he)檢(jian)偏(pian)振鏡(jing)，因此偏(pian)光(guang)(guang)顯(xian)微鏡(jing)的(de)構(gou)造比(bi)生物顯(xian)微鏡(jing)要復雜一些。偏(pian)光(guang)(guang)顯(xian)微鏡(jing)就是(shi)借著這兩只偏(pian)振鏡(jing)的(de)作用而實現(xian)對(dui)晶體光(guang)(guang)學特性的(de)分析和(he)檢(jian)驗(yan)的(de)目(mu)的(de)。

偏(pian)光顯(xian)(xian)微鏡(jing)(jing)在檢(jian)驗晶體(ti)(ti)時(shi)，是把晶體(ti)(ti)放(fang)在起偏(pian)振(zhen)(zhen)鏡(jing)(jing)和(he)檢(jian)偏(pian)振(zhen)(zhen)鏡(jing)(jing)之間的(de)載物(wu)臺上，其起偏(pian)振(zhen)(zhen)鏡(jing)(jing)置于(yu)聚光鏡(jing)(jing)下面(mian)(mian)，而檢(jian)偏(pian)振(zhen)(zhen)鏡(jing)(jing)置于(yu)物(wu)鏡(jing)(jing)上面(mian)(mian)，在鏡(jing)(jing)檢(jian)前，兩偏(pian)振(zhen)(zhen)鏡(jing)(jing)的(de)振(zhen)(zhen)動面(mian)(mian)應(ying)互為垂直（正交），則(ze)視場(chang)是黑暗的(de)利用光的(de)偏(pian)振(zhen)(zhen)這種特殊性質，應(ying)用于(yu)顯(xian)(xian)微成(cheng)象(xiang)技術中(zhong)，促進了晶體(ti)(ti)光學迅速地(di)發展。利用晶體(ti)(ti)光學的(de)原理(li)和(he)方法來研究(jiu)礦物(wu)、巖石、熔渣(zha)、耐(nai)火材料等既方便(bian)又精確，因(yin)此(ci)廣泛應(ying)用于(yu)地(di)質研究(jiu)和(he)金相研究(jiu)中(zhong)。利用偏(pian)光顯(xian)(xian)微鏡(jing)(jing)觀察基本上有兩種方法：

1、用小孔徑照明光(guang)束來照明物體(ti)，此時可以認為所(suo)有(you)的光(guang)束都(dou)是與物體(ti)平(ping)面垂直(zhi)，可用目鏡直(zhi)接(jie)觀察物體(ti)所(suo)成(cheng)的象。

2、用大孔徑(jing)會(hui)聚(ju)光束來照明物體，此(ci)時(shi)在(zai)物鏡(jing)的(de)出瞳(tong)(tong)將產生表示(shi)被觀察物體性質的(de)干(gan)涉現象(xiang)，利用一種(zhong)叫做“貝爾特蘭透鏡(jing)”的(de)補助(zhu)鏡(jing)和目鏡(jing)觀察在(zai)物鏡(jing)出瞳(tong)(tong)處形成的(de)干(gan)涉圖(tu)象(xiang)。