偏光顯微鏡是將普通光轉(zhuǎn)變?yōu)槠窆膺M(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)的方法。 雙折射是晶體的基本特征。
偏光原理是偏光顯微鏡的核心部分:
光可以被認(rèn)為是由在任何平面上振動(dòng)的微小波組成。 在特定光束中,波的振動(dòng)方向分為上下振動(dòng)、左右振動(dòng)和對(duì)角振動(dòng)。 振動(dòng)方向可以均勻地分布在所有方向上,并且沒(méi)有振動(dòng)平面占主導(dǎo)地位或比光波中的其他平面占據(jù)更多。 份額很大。
晶體由按規(guī)則行和平面排列的原子或原子團(tuán)組成。 當(dāng)光波的振動(dòng)平面恰好位于兩個(gè)原子平面之間時(shí),它可以很容易地穿過(guò)晶體; 如果它的振動(dòng)平面與原子平面成一定角度,它就會(huì)撞擊原子,光波就會(huì)消耗大量的能量來(lái)繼續(xù)振動(dòng),這樣的光就會(huì)被部分或全部吸收。
一些晶體可以迫使光波將所有能量分成兩束獨(dú)立的光束。 移動(dòng)平面不再均勻分布。 在其中一根梁中偏光顯微鏡結(jié)構(gòu),所有的波都在一個(gè)特定的平面上振動(dòng); 在另一個(gè)光束中,所有波都在與第一個(gè)光束的平面成直角的平面中振動(dòng),并且不可能有對(duì)角。 振動(dòng)方向。
當(dāng)光波被迫在特定平面上振動(dòng)時(shí),稱(chēng)為“平面偏振光”或“偏振光”。 向各個(gè)方向振動(dòng)的普通光稱(chēng)為“非偏振光”,西方國(guó)家將偏振光稱(chēng)為“偏振光”。
偏光顯微鏡具有偏光器(這是許多嵌入塑料中的小晶體),可以通過(guò)上述方式吸收大量光線。 由于該鏡片是有色的,因此它可以吸收更多的光線。 該鏡頭通過(guò)這種方式消除眩光。 目的是光明的。
當(dāng)偏振光穿過(guò)含有某種不對(duì)稱(chēng)分子的溶液時(shí),其振動(dòng)平面會(huì)扭曲一定角度。 根據(jù)這種扭曲的方向和角度,化學(xué)家可以對(duì)分子的真實(shí)結(jié)構(gòu)做出許多推斷,尤其是有機(jī)化合物的分子。 正因?yàn)槿绱耍窆鈱?duì)于化學(xué)理論一直極其重要。
偏光顯微鏡的結(jié)構(gòu)
偏光顯微鏡的基本組件:
鏡臂:呈弓形,下端與鏡座相連,上部裝有鏡筒。
反射鏡:是一種有平面和凹面的小圓鏡,用于將光線反射到偏光顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)中。 進(jìn)行低倍研究時(shí),所需光量不大,可以使用平面鏡。 在進(jìn)行高倍研究時(shí),可以使用凹面鏡將光線稍微會(huì)聚一下,這樣可以增加視野的亮度。
下偏光片:位于反射板上方,從反射板反射的自然光經(jīng)過(guò)下偏光板后,成為振動(dòng)方向固定的偏振光。 PP通常用來(lái)表示下偏光片的振動(dòng)方向。 下偏光片可以旋轉(zhuǎn)來(lái)調(diào)整其振動(dòng)方向。
鎖定光圈:位于下偏光片上方。 它可以自由打開(kāi)和關(guān)閉,以控制進(jìn)入視野的光線量。
聚光鏡:光圈鎖上方。 它是一個(gè)小型凸透鏡,可以將下偏光片發(fā)出的偏振光聚集成錐形偏振光。 冷凝器可以自由放置或下降。
舞臺(tái):是一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的圓形平臺(tái)。 邊緣有刻度(0-360°)并附有游標(biāo)刻度,可精確讀取角度至1/10度。 它還配有固定螺釘來(lái)固定桌子。 物臺(tái)ZY上有一個(gè)圓孔,是光的通道。 載物臺(tái)上有一對(duì)彈簧夾用于固定光片。
鏡筒:呈長(zhǎng)圓柱形,安裝在鏡臂上。 轉(zhuǎn)動(dòng)臂上的粗調(diào)螺絲或細(xì)調(diào)螺絲來(lái)調(diào)節(jié)焦距。 鏡筒上端裝有目鏡,下端裝有物鏡,中間有試板孔、上偏光鏡和伯特蘭鏡。
物鏡:由1-5組復(fù)合透鏡組成。 偏光顯微鏡的下透鏡稱(chēng)為前透鏡,上透鏡稱(chēng)為后透鏡。 前透鏡越小,透鏡越長(zhǎng),其放大倍率越大。 每個(gè)顯微鏡配有 3-7 個(gè)不同放大倍率的物鏡。 每個(gè)物鏡上都刻有放大倍數(shù)、數(shù)值孔徑(NA)、機(jī)械鏡筒長(zhǎng)度、蓋玻片厚度等。數(shù)值孔徑代表物鏡的聚光能力。 物鏡的放大倍數(shù)越高,數(shù)值孔徑越大。 對(duì)于相同放大倍數(shù)的物鏡,數(shù)值孔徑越大,分辨率越高。
目鏡:由兩個(gè)平凸透鏡組成。 目鏡中可以放置十字準(zhǔn)線、目鏡網(wǎng)格或刻度尺。 偏光顯微鏡的總放大倍數(shù)是目鏡放大倍數(shù)和物鏡放大倍數(shù)的乘積。
上偏光片:其結(jié)構(gòu)和功能與下偏光片相同,但其振動(dòng)方向(用AA表示)與下偏光片的振動(dòng)方向(用PP表示)垂直。 上偏光片可自由推入或拉出。
伯特蘭透鏡:位于目鏡和上偏光鏡之間偏光顯微鏡結(jié)構(gòu),是一個(gè)小型凸透鏡,可以根據(jù)需要推入或拉出。
此外,除了上述主要部件外,偏光顯微鏡還有一些其他附件,如用于定量分析的物鏡載物臺(tái)微橡膠、機(jī)械載物臺(tái)和電積分器,以及用于晶體光度鑒定的石膏測(cè)試板和云母測(cè)試板。 偏光顯微鏡的上述部件可以組合成單偏光、交叉偏光、錐光光等光學(xué)分析系統(tǒng),以鑒定晶體的光學(xué)性質(zhì)。