光學顯微鏡觀察方式之偏光介紹
光學顯微鏡中的偏光觀察方式是一種利用光的偏振特性對具有雙折射性物質進行研究鑒定的方法。以下是對偏光觀察方式的詳細介紹:
一、基本原理
光的偏振現象:自然光經過反射、折射、雙折射及吸收等作用,可得到只在一個方向上振動的光波,這種光波稱為“偏光"或“偏振光"。
雙折射性:某些物質(如晶體、纖維等)具有雙折射性,即光線在通過這些物質時,會分解成兩種振動方向互相垂直且傳播速度不等的偏光。
二、觀察方式
偏光顯微鏡利用偏振濾光器和偏光器對樣本材料的光學性質進行觀察分析,主要包括以下幾種觀察方式:
單偏光觀察:
在單偏光下,晶體會因為偏光效應而出現干涉色。起偏檢偏的角度變化,干涉色也會發生變化。
主要用于初步觀察樣品的雙折射現象和干涉色。
正交偏光觀察:
起偏器和檢偏器成90°時,樣品從單偏光進入正交偏光狀態。
在正交偏光下,只有晶體會有光,其他非晶體會暗下去,類似熒光。主要觀察礦物的消光、干涉色、延性、雙晶等現象。
正交偏光下不一定出現五顏六色的干涉色,初級干涉色是暗灰到黑白的,典型代表如食鹽。
錐光觀察:
在正交偏光下,將勃氏鏡推入光路形成錐光觀察的干涉圖。
干涉圖是向中央匯聚的錐形光,不體現樣品的形態,但圖案外觀各異且一定是對稱的。
錐光觀察主要用于鑒別晶體的軸性、切片類型、光性符號等屬性。
三、主要部件與功能
偏光顯微鏡的主要部件包括起偏器、檢偏器、帶刻度的旋轉式載物臺、補償器、勃氏鏡(Bertrand Lens)和無應力物鏡等。
起偏器與檢偏器:產生特定偏振方向的偏振光,偏振方向可調且帶刻度。實現單偏光觀察和正交偏光觀察。
帶刻度的旋轉式載物臺:調整樣品中心位置并旋轉,記錄偏振圖像變化時的轉動角度。用于正交偏光下的消光觀察。
補償器:主要有石膏、云母、石英等補償器,用于改變光程等光學屬性。增強生物體的雙折射性,以便進行鏡檢。
勃氏鏡:在錐光觀察時使用,用于形成干涉圖。B須搭配無應力物鏡使用。
無應力物鏡:一般物鏡具有應力屬性,會在錐光觀察中產生干擾導致結果不準。無應力物鏡是錐光觀察時必需的。
四、應用領域
偏光觀察方式被廣泛地應用在多個領域,包括:
礦物學:用于觀察礦物、巖石的內部結構,有助于識別礦物種類和分析巖石成因。
生物學:觀察細胞、組織、纖維等生物樣品的微觀結構,研究生物組織的生長、發育和病變過程。
材料學:觀察材料的偏光特性判斷材料性質,對材料的研究和開發具有重要意義。
藥物研究:觀察藥物晶型形成條件和不同晶型下的藥物效果。
中藥鑒定:快速判別淀粉顆粒、導管結構等特征,提升中藥粉末鑒定的速度和準確性。
五、注意事項
實驗室應具備防震、防潮、防塵條件。
調焦時注意不要使物鏡碰到試樣。
亮度調整切忌忽大忽小,也不要過亮。
所有功能切換動作要輕且到位。
關機時要將亮度調到Z小,待冷卻后再蓋防塵罩。
通過以上介紹,可以看出偏光觀察方式在光學顯微鏡中的應用非常廣泛且重要,為多個領域的研究提供了有力的支持。