偏光顯微鏡原理

1、單折射性與雙折射性

光(guang)線(xian)通過(guo)某一物(wu)質(zhi)時，如(ru)(ru)光(guang)的(de)性(xing)(xing)質(zhi)和進路(lu)不因(yin)照射方向而改變，這(zhe)種物(wu)質(zhi)在(zai)光(guang)學(xue)上就具(ju)有“各向同(tong)性(xing)(xing)”，又(you)稱單折射體(ti)，如(ru)(ru)普通氣(qi)體(ti)、液體(ti)以及非結晶性(xing)(xing)固(gu)體(ti)；若(ruo)光(guang)線(xian)通過(guo)另(ling)一物(wu)質(zhi)時，光(guang)的(de)速度、折射率、吸收性(xing)(xing)和偏振(zhen)(zhen)、振(zhen)(zhen)幅等(deng)因(yin)照射方向而有不同(tong)，這(zhe)種物(wu)質(zhi)在(zai)光(guang)學(xue)上則具(ju)有“各向異性(xing)(xing)”，又(you)稱雙(shuang)折射體(ti)，如(ru)(ru)晶體(ti)、纖維等(deng)。

2、光的偏振現象

光(guang)(guang)波(bo)根據振(zhen)(zhen)動(dong)的(de)(de)特(te)點，可分為自然(ran)光(guang)(guang)與偏(pian)振(zhen)(zhen)光(guang)(guang)。自然(ran)光(guang)(guang)的(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)特(te)點是在(zai)垂(chui)直光(guang)(guang)波(bo)傳導軸上(shang)(shang)具有許(xu)多振(zhen)(zhen)動(dong)面，各平面上(shang)(shang)振(zhen)(zhen)動(dong)的(de)(de)振(zhen)(zhen)幅分布相同；自然(ran)光(guang)(guang)經過反射、折射、雙折射及吸收等作用，可得到只在(zai)一個方向上(shang)(shang)振(zhen)(zhen)動(dong)的(de)(de)光(guang)(guang)波(bo)，這種光(guang)(guang)波(bo)則稱為“偏(pian)光(guang)(guang)”或“偏(pian)振(zhen)(zhen)光(guang)(guang)”。

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3、偏光的產生及其作用

偏(pian)(pian)光(guang)顯(xian)微鏡(jing)最重(zhong)要的(de)部件(jian)是偏(pian)(pian)光(guang)裝(zhuang)置——起偏(pian)(pian)器和檢(jian)偏(pian)(pian)器。過去兩(liang)者(zhe)均為(wei)尼科爾(Nicola)棱(leng)鏡(jing)組成(cheng)(cheng)，它是由(you)天然(ran)的(de)方解石(shi)制(zhi)(zhi)作而(er)成(cheng)(cheng)，但由(you)于受到晶體體積(ji)較大(da)的(de)限制(zhi)(zhi)，難以(yi)取得較大(da)面積(ji)的(de)偏(pian)(pian)振(zhen)，偏(pian)(pian)光(guang)顯(xian)微鏡(jing)則采(cai)用人造偏(pian)(pian)振(zhen)鏡(jing)來代替尼科爾梭鏡(jing)。 人造偏(pian)(pian)振(zhen)鏡(jing)是以(yi)硫酸喹啉又名Herapathite的(de)晶體制(zhi)(zhi)作而(er)成(cheng)(cheng)，呈綠橄(gan)欖色。當普(pu)通(tong)光(guang)通(tong)過它后，就(jiu)能獲得只在一直線上振(zhen)動的(de)直線偏(pian)(pian)振(zhen)光(guang)。

偏(pian)(pian)光(guang)(guang)顯微鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)有(you)兩個偏(pian)(pian)振(zhen)(zhen)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)，一(yi)個裝(zhuang)置(zhi)在(zai)(zai)(zai)光(guang)(guang)源(yuan)與(yu)(yu)被檢(jian)(jian)物體之間的(de)(de)叫“起(qi)(qi)偏(pian)(pian)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)”；另(ling)一(yi)個裝(zhuang)置(zhi)在(zai)(zai)(zai)物鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)與(yu)(yu)目鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)之間的(de)(de)叫“檢(jian)(jian)偏(pian)(pian)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)”，有(you)手柄(bing)伸手鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)筒或(huo)中間附件(jian)外(wai)方(fang)(fang)以便操作，其(qi)上(shang)有(you)旋(xuan)轉角的(de)(de)刻(ke)度(du)。 從(cong)光(guang)(guang)源(yuan)射出的(de)(de)光(guang)(guang)線通(tong)過兩個偏(pian)(pian)振(zhen)(zhen)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)時，如果(guo)起(qi)(qi)偏(pian)(pian)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)與(yu)(yu)檢(jian)(jian)偏(pian)(pian)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)振(zhen)(zhen)動方(fang)(fang)向互相平(ping)行，即處(chu)(chu)于(yu)(yu)(yu)“平(ping)行檢(jian)(jian)偏(pian)(pian)位”的(de)(de)情況下，則(ze)視(shi)場(chang)(chang)最為(wei)明亮。反之，若(ruo)兩者(zhe)互相垂直(zhi)，即處(chu)(chu)于(yu)(yu)(yu)“正交校偏(pian)(pian)位”的(de)(de)情況下，則(ze)視(shi)場(chang)(chang)完(wan)全(quan)黑(hei)暗，如果(guo)兩者(zhe)傾斜，則(ze)視(shi)場(chang)(chang)表明出中等程度(du)的(de)(de)亮度(du)。由此(ci)可知(zhi)，起(qi)(qi)偏(pian)(pian)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)所(suo)形成(cheng)的(de)(de)直(zhi)線偏(pian)(pian)振(zhen)(zhen)光(guang)(guang)，如其(qi)振(zhen)(zhen)動方(fang)(fang)向與(yu)(yu)檢(jian)(jian)偏(pian)(pian)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)振(zhen)(zhen)動方(fang)(fang)向平(ping)行，則(ze)能完(wan)全(quan)通(tong)過；如果(guo)偏(pian)(pian)斜，則(ze)只以通(tong)過一(yi)部(bu)分；如若(ruo)垂直(zhi)，則(ze)完(wan)全(quan)不能通(tong)過。因(yin)此(ci)，在(zai)(zai)(zai)采用偏(pian)(pian)光(guang)(guang)顯微鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)檢(jian)(jian)時，原則(ze)上(shang)要使(shi)起(qi)(qi)偏(pian)(pian)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)與(yu)(yu)檢(jian)(jian)偏(pian)(pian)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)處(chu)(chu)于(yu)(yu)(yu)正交檢(jian)(jian)偏(pian)(pian)位的(de)(de)狀態(tai)下進行。

4、正交檢偏位下的雙折射體

在正交的(de)情況下，視場(chang)是(shi)黑(hei)暗(an)的(de)，如(ru)果被(bei)檢物體(ti)(ti)(ti)在光(guang)學上(shang)表現為(wei)(wei)各向同(tong)性（單折(zhe)(zhe)射體(ti)(ti)(ti)），無論怎樣旋轉(zhuan)載物臺，視場(chang)仍(reng)為(wei)(wei)黑(hei)暗(an)，這是(shi)因為(wei)(wei)起(qi)偏(pian)(pian)鏡(jing)(jing)所(suo)形成的(de)線(xian)(xian)偏(pian)(pian)振(zhen)光(guang)的(de)振(zhen)動(dong)(dong)方(fang)向不發生(sheng)變化，仍(reng)然(ran)與檢偏(pian)(pian)鏡(jing)(jing)的(de)振(zhen)動(dong)(dong)方(fang)向互相垂直(zhi)的(de)緣故。若(ruo)被(bei)檢物體(ti)(ti)(ti)具(ju)(ju)(ju)有雙折(zhe)(zhe)射特性或含(han)有具(ju)(ju)(ju)雙折(zhe)(zhe)射特性的(de)物質，則具(ju)(ju)(ju)雙折(zhe)(zhe)射特性的(de)地(di)方(fang)視場(chang)變亮，這是(shi)因為(wei)(wei)從起(qi)偏(pian)(pian)鏡(jing)(jing)射出的(de)直(zhi)線(xian)(xian)偏(pian)(pian)振(zhen)光(guang)進入雙折(zhe)(zhe)射體(ti)(ti)(ti)后，產(chan)生(sheng)振(zhen)動(dong)(dong)方(fang)向不同(tong)的(de)兩種(zhong)直(zhi)線(xian)(xian)偏(pian)(pian)振(zhen)光(guang)，當這兩種(zhong)光(guang)通過檢偏(pian)(pian)鏡(jing)(jing)時(shi)，由于另一束光(guang)并不與檢偏(pian)(pian)鏡(jing)(jing)偏(pian)(pian)振(zhen)方(fang)向正交，可透過檢偏(pian)(pian)鏡(jing)(jing)，就(jiu)能使人眼(yan)看到(dao)明亮的(de)象。光(guang)線(xian)(xian)通過雙折(zhe)(zhe)射體(ti)(ti)(ti)時(shi)，所(suo)形成兩種(zhong)偏(pian)(pian)振(zhen)光(guang)的(de)振(zhen)動(dong)(dong)方(fang)向，依(yi)物體(ti)(ti)(ti)的(de)種(zhong)類而有不同(tong)。

雙(shuang)折(zhe)(zhe)(zhe)射(she)(she)體(ti)在正交(jiao)情況下，旋轉載物(wu)臺時，雙(shuang)折(zhe)(zhe)(zhe)射(she)(she)體(ti)的(de)象在360°的(de)旋轉中有四次明暗變化，每隔90°變暗一(yi)次。變暗的(de)位(wei)(wei)置(zhi)是(shi)雙(shuang)折(zhe)(zhe)(zhe)射(she)(she)體(ti)的(de)兩個振動(dong)方(fang)向與兩個偏(pian)(pian)振鏡(jing)的(de)振動(dong)方(fang)向相一(yi)致的(de)位(wei)(wei)置(zhi)，稱(cheng)為“消光(guang)位(wei)(wei)置(zhi)”從(cong)消光(guang)位(wei)(wei)置(zhi)旋轉45°，被檢物(wu)體(ti)變為最亮，這就是(shi)“對角位(wei)(wei)置(zhi)”，這是(shi)因為偏(pian)(pian)離45°時，偏(pian)(pian)振光(guang)到達該物(wu)體(ti)時，分(fen)(fen)解出部分(fen)(fen)光(guang)線可以通(tong)過(guo)檢偏(pian)(pian)鏡(jing)，故而明亮。根據上述基本原理，利用偏(pian)(pian)光(guang)顯微術就可能(neng)判斷各(ge)向同性(xing)（單折(zhe)(zhe)(zhe)射(she)(she)體(ti)）和(he)各(ge)向異性(xing)（雙(shuang)折(zhe)(zhe)(zhe)射(she)(she)體(ti)）物(wu)質。

5、干涉色

在(zai)正交檢偏位(wei)情況下，用各種(zhong)不(bu)同(tong)(tong)波長的(de)(de)(de)混合光線(xian)為(wei)光源觀察雙折(zhe)射體(ti)，在(zai)旋轉(zhuan)載物(wu)臺時，視場中不(bu)僅出現最亮的(de)(de)(de)對角位(wei)置，而(er)且還會看(kan)到顏(yan)色(se)。出現顏(yan)色(se)的(de)(de)(de)原因，主要是由干(gan)涉色(se)而(er)造成（當然也(ye)可(ke)能被(bei)檢物(wu)體(ti)本(ben)身并非無(wu)色(se)透明(ming)）。干(gan)涉色(se)的(de)(de)(de)分布(bu)特(te)點決定(ding)于(yu)雙折(zhe)射體(ti)的(de)(de)(de)種(zhong)類和(he)它的(de)(de)(de)厚度，是由于(yu)相應推遲(chi)(chi)(chi)對不(bu)同(tong)(tong)顏(yan)色(se)光的(de)(de)(de)波長的(de)(de)(de)依(yi)賴關系，如果被(bei)檢物(wu)體(ti)的(de)(de)(de)某個區域的(de)(de)(de)推遲(chi)(chi)(chi)和(he)另(ling)一區域的(de)(de)(de)推遲(chi)(chi)(chi)不(bu)同(tong)(tong)，則透過檢偏鏡光的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)也(ye)就不(bu)同(tong)(tong)。

偏光顯微鏡使用注意事項

1、試驗室應具備(bei)三防條件：防震（遠離震源(yuan)）、防潮(chao)（使用空調、干(gan)燥(zao)器）、防塵（地面鋪上(shang)地板）。電(dian)源(yuan)：220V+-10%，50HZ溫度(du)：0度(du)-40度(du).

2、調焦(jiao)時(shi)注意不要(yao)使物鏡碰到試樣，以免劃傷物鏡。

3、當(dang)載物(wu)(wu)臺墊片圓孔中心的(de)位置靠近物(wu)(wu)鏡(jing)中心位置時不(bu)要切(qie)換物(wu)(wu)鏡(jing)，以(yi)免劃傷物(wu)(wu)鏡(jing)。

4、亮(liang)度調整切忌忽大(da)忽小，也不要過亮(liang)，影(ying)響燈泡的使用壽命，同時也有損視(shi)力。

5、所有(you)功(gong)能切(qie)換，動作(zuo)要輕，要到(dao)位(wei)。

6、關機(ji)時要將亮度調到(dao)最小。

7、非專業人員不(bu)要調整照明系統(tong)（燈(deng)絲位置燈(deng)），以免影(ying)響(xiang)成像質量。

8、更換鹵素燈(deng)時(shi)要(yao)注意高溫，以免灼傷；注意不要(yao)用手(shou)直(zhi)接接觸(chu)鹵素燈(deng)的玻璃體。

9、關機不使用時(shi)，將物(wu)鏡通過調焦機構調整到最低(di)狀態。

10、關機不(bu)使用時，不(bu)要立即(ji)該蓋防塵罩(zhao)，待冷卻后再(zai)蓋，注意防火。

11、不(bu)經常使用的(de)光(guang)學部件放置于干燥皿(min)內。

12、非專(zhuan)業人員(yuan)不要嘗試擦偏光(guang)顯微鏡物鏡及其它光(guang)學(xue)部件。目鏡可(ke)以用(yong)脫脂棉簽蘸1:1比例（無(wu)水酒精：乙醚）混合液(ye)體甩干后(hou)擦拭(shi)，不要用(yong)其他液(ye)體，以免損傷目鏡。

偏光顯微鏡和普通顯微鏡的區別

偏(pian)(pian)光(guang)(guang)(guang)顯微(wei)(wei)鏡(jing)(jing)與普通顯微(wei)(wei)鏡(jing)(jing)的(de)主要區別在偏(pian)(pian)光(guang)(guang)(guang)顯微(wei)(wei)鏡(jing)(jing)上裝(zhuang)有兩(liang)(liang)個光(guang)(guang)(guang)元件，即(ji)起偏(pian)(pian)振(zhen)鏡(jing)(jing)和檢(jian)偏(pian)(pian)振(zhen)鏡(jing)(jing)，因此偏(pian)(pian)光(guang)(guang)(guang)顯微(wei)(wei)鏡(jing)(jing)的(de)構(gou)造比(bi)生物顯微(wei)(wei)鏡(jing)(jing)要復雜一些(xie)。偏(pian)(pian)光(guang)(guang)(guang)顯微(wei)(wei)鏡(jing)(jing)就是借著(zhu)這兩(liang)(liang)只偏(pian)(pian)振(zhen)鏡(jing)(jing)的(de)作(zuo)用而實現對晶體光(guang)(guang)(guang)學特(te)性的(de)分析和檢(jian)驗的(de)目的(de)。

偏(pian)光(guang)(guang)顯(xian)微鏡在(zai)(zai)檢(jian)驗(yan)晶體(ti)時，是把(ba)晶體(ti)放在(zai)(zai)起偏(pian)振(zhen)鏡和(he)檢(jian)偏(pian)振(zhen)鏡之間(jian)的載(zai)物臺上(shang)，其起偏(pian)振(zhen)鏡置于聚光(guang)(guang)鏡下面，而檢(jian)偏(pian)振(zhen)鏡置于物鏡上(shang)面，在(zai)(zai)鏡檢(jian)前，兩偏(pian)振(zhen)鏡的振(zhen)動(dong)面應(ying)互為(wei)垂直（正(zheng)交(jiao)），則(ze)視(shi)場(chang)是黑暗的利用(yong)(yong)(yong)光(guang)(guang)的偏(pian)振(zhen)這種特殊(shu)性質，應(ying)用(yong)(yong)(yong)于顯(xian)微成象技術中(zhong)，促進了(le)晶體(ti)光(guang)(guang)學迅速地(di)發展。利用(yong)(yong)(yong)晶體(ti)光(guang)(guang)學的原(yuan)理(li)和(he)方法來研(yan)究礦物、巖(yan)石、熔(rong)渣(zha)、耐(nai)火材料等既方便(bian)又精確，因此廣泛應(ying)用(yong)(yong)(yong)于地(di)質研(yan)究和(he)金相研(yan)究中(zhong)。利用(yong)(yong)(yong)偏(pian)光(guang)(guang)顯(xian)微鏡觀察基本上(shang)有兩種方法：

1、用小孔徑照(zhao)明光束(shu)來照(zhao)明物(wu)體(ti)，此時可以認為所(suo)有的光束(shu)都是(shi)與物(wu)體(ti)平面(mian)垂直(zhi)，可用目(mu)鏡直(zhi)接觀察物(wu)體(ti)所(suo)成的象。

2、用大孔徑會聚(ju)光束來照(zhao)明物體(ti)(ti)，此時(shi)在物鏡(jing)(jing)(jing)的(de)出(chu)瞳將產生表示被觀察物體(ti)(ti)性質的(de)干涉現象(xiang)，利用一種(zhong)叫做(zuo)“貝爾(er)特蘭透鏡(jing)(jing)(jing)”的(de)補助鏡(jing)(jing)(jing)和(he)目鏡(jing)(jing)(jing)觀察在物鏡(jing)(jing)(jing)出(chu)瞳處形成的(de)干涉圖象(xiang)。