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)也可以通過染色來觀察，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來研究和鑒定雙折射物質(zhì)的專業(yè)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)也可以通過染色來觀察，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，可通過偏光顯微鏡鑒定。
偏光顯微鏡的基本原理
(1)單折射和雙折射：當(dāng)光通過某種物質(zhì)時，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)振動的特點(diǎn)可分為自然光和偏振光。 自然光的振動特性是在垂直的光波傳輸軸上有許多振動平面偏光顯微鏡十字消光現(xiàn)象，且各平面上振動的振幅分布相同。 自然光經(jīng)過反射、折射、雙折射和吸收后，可以獲得只沿一個方向振動的光波。 這種光波稱為“偏振光”或“偏振光”。
(3)偏光的產(chǎn)生和作用：偏光顯微鏡的重要組成部分是偏光器件——起偏器和檢偏器。 過去，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)普通光通過它時，可以獲得只沿直線振動的線偏振光。 偏光顯微鏡有兩個偏光鏡。 一個安裝在光源和被檢物體之間，稱為“偏光鏡”； 另一個安裝在物鏡和目鏡之間，稱為“分析器”。 它有一個手柄，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)過兩個偏光片時，如果偏光片和檢偏器的振動方向相互平行，即處于“平行檢偏器位置”，則視場會較亮。 反之，若兩者垂直，即處于“正交校正位置”，則視場較暗； 如果它們傾斜，則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方向與檢偏器的振動方向平行，則可以通過；反之，則可以通過。 如果偏轉(zhuǎn)，則只能部分通過； 如果是垂直的，則無法通過。 因此，使用偏光顯微鏡檢查時，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，視場較暗。 如果被檢查的物體是光學(xué)各向同性的（單折射），無論物體如何旋轉(zhuǎn)，在舞臺上，視野仍然是黑暗的。 這是因?yàn)槠鹌餍纬傻木€偏振光的振動方向沒有改變，仍然與檢偏器的振動方向垂直。 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)生振動方向。 兩種不同的線偏振光。 當(dāng)這兩種光通過檢偏器時，由于另一束光與檢偏器的偏振方向不正交，因此可以通過檢偏器，使人眼看到明亮的顏色。 大象。 當(dāng)光通過雙折射體時，所形成的兩個偏振光的振動方向根據(jù)物體的類型而變化。
當(dāng)雙折射體正交且載物臺旋轉(zhuǎn)時，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振動方向與兩個偏光片的振動方向一致的位置。 它被稱為“滅絕位置”。 從消光位置旋轉(zhuǎn)45°，被檢物體變亮。 這就是“滅絕位置”。 角位置”，這是因?yàn)楫?dāng)偏振光偏離45°到達(dá)物體時，部分光線可以被分解并通過檢偏器，因此它是明亮的。基于以上基本原理，可以使用偏光顯微鏡測定各向同性（單折射）和各向異性（雙折射）物質(zhì)。
(5)干涉色：在正交檢偏器位置的情況下，使用各種波長的混合光作為光源來觀察雙折射體。 當(dāng)載物臺旋轉(zhuǎn)時，視野中不僅會出現(xiàn)明亮的對角位置，而且視野中也會出現(xiàn)明亮的對角位置。 你會看到顏色。 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)的延遲對不同顏色的光的波長的依賴性。 如果被檢查物體的某個區(qū)域的延遲與另一個區(qū)域的延遲不同，那么通過分析器的光的顏色也不同。
與偏光顯微鏡相關(guān)的要求 偏光顯微鏡設(shè)備的要求
1. 光源
使用單色光是因?yàn)楣獾乃俣取⒄凵渎屎透缮娆F(xiàn)象根據(jù)波長而變化。 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
需要帶有十字準(zhǔn)線的目鏡。
4. 冷凝器
為了獲得平行偏振，應(yīng)使用將上部透鏡推出的擺出式聚光鏡。
5.伯特蘭透鏡
聚光器光路中的輔助元件。 這是一個輔助透鏡，可將物體引起的所有初級相位放大為次級相位。 它確保目鏡用于觀察物鏡后焦平面中形成的平面圖案。
偏光顯微鏡要求
1. 載物臺中心與光軸同軸。
2. 起偏器和檢偏器應(yīng)處于正交位置。
3、薄膜不宜太薄。
偏光顯微鏡校正振動器
實(shí)際操作時，偏光顯微鏡上下偏光鏡的振動方向應(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。 有時僅使用一個下偏光鏡進(jìn)行觀察，必須確定下偏光鏡的振動方向，因此在操作時必須對偏光鏡進(jìn)行校準(zhǔn)。
1、目鏡十字線的檢測
一般需要檢查目鏡十字線是否正交，與上下偏光鏡的振動方向是否一致。 同時，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十字線平行的位置。 記錄載物臺的刻度號，然后旋轉(zhuǎn)載物臺，使劈縫與另一根十字絲平行，記錄載物臺的刻度號，兩個刻度號相差90°，說明十字絲是正交的。
2、下偏光片振動方向的確定與修正
黑云母一般用于檢查偏光片的振動方向。 這是因?yàn)楹谠颇甘欠植紡V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，將其移至目鏡十字絲中心，推出上偏光片，旋轉(zhuǎn)載物臺一次，觀察黑云母顏色的變化。 由于黑云母對解理方向的振動光有較強(qiáng)的吸收作用，當(dāng)黑云母的顏色達(dá)到較深的程度時，解理縫的方向是向下的。 偏光片的振動方向。
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，觀察視場是否處于消光狀態(tài)。 如果是全黑的，說明上下偏振光的振動方向互相正交。 否則，必須校正上偏光器。 ，即旋轉(zhuǎn)上偏光片直至視野變暗。 旋轉(zhuǎn)時，必須先松開上偏光片的止動螺絲，校正后再擰緊。
偏光顯微鏡注意事項(xiàng)
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)具備三項(xiàng)防護(hù)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，注意不要讓物鏡接觸樣品，以免劃傷物鏡。
3. 當(dāng)載物臺墊片圓孔中心接近物鏡中心時請勿切換物鏡，以免劃傷物鏡。
4.請勿將亮度從高調(diào)到低，或太亮，這會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)時將亮度調(diào)低。
7、非專業(yè)人員請勿調(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，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，通過調(diào)焦機(jī)構(gòu)將物鏡調(diào)至低位狀態(tài)。
10、機(jī)器停機(jī)不使用時偏光顯微鏡十字消光現(xiàn)象，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（*：伊米）混合液擦拭，然后擦干。 請勿使用其他液體，以免損壞目鏡。
偏光顯微鏡 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。 對于某些物體來說，偏振前的圖像會不清晰，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上會更加清晰，可以清楚地看到物體的細(xì)節(jié)狀況。
偏光顯微鏡的主要用途
偏光顯微鏡是研究晶體光學(xué)性質(zhì)的重要儀器，也是研究其他晶體的重要工具。
體光學(xué)研究方法的基礎(chǔ)（油浸法、弗氏臺法等）。
偏光顯微鏡是利用光的偏振特性來研究和鑒定雙折射物質(zhì)的專業(yè)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。 在人體和動物學(xué)中，偏光顯微鏡常被用來識別骨骼、牙齒、細(xì)胞、神經(jīng)纖維、腫瘤細(xì)胞、橫紋肌、毛發(fā)等，今天我們就來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，這可以使用偏光顯微鏡觀察到。
這些纖維中分子排列的細(xì)節(jié)。 如膠原蛋白、細(xì)胞分裂時的紡絲等。
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、尿酸晶體檢測、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，并廣泛應(yīng)用于石油、采礦和半導(dǎo)體行業(yè)。 LED 照明和濾光片甚至可用于質(zhì)量控制和工業(yè)分析。
