在正交偏光鏡下，光線在晶體截面上的振動方向與AA、PP平行或接近平行，會產生消光或接近消光，從而形成兩條與AA、PP平行的黑帶（消光影）。 ，它們相互正交，形成黑色十字，見圖2； 圖2 聚乙烯球晶的偏光顯微鏡照片。 使用偏光顯微鏡觀察聚合物球晶。 在一定條件下，球晶呈現出更為復雜的環圖案，即特征性的黑色交叉消光圖像還與明暗均勻的消光環重疊，這可能是由晶片的周期性扭曲造成的，見圖3。 圖3 偏光具有消光同心環的聚乙烯球晶的顯微鏡照片。 由于晶體的光學各向異性（立方晶體除外）偏光顯微鏡下晶體圖片分析，光波入射后會發生雙折射，產生兩個以晶體光軸∥和⊥為軸的偏振K。 12 假設K、K的振動方向與P2 12AA的振動方向斜交（見左圖），那么當K、K進入P2時，會以12度分解，形成四種極化∥和⊥與P2的光。 其中⊥P2的偏振光不能透過，而∥P2的光可以完全透過，到達目鏡時互相干涉。 斜方POM下的球晶形貌 球晶是多晶，其最基本的結構單元是折疊鏈晶片。 這些晶片中的大分子優先沿與球晶半徑相切的方向排列，如圖所示。 R電子衍射實驗證明，球晶中分子鏈軸（c/光軸）始終垂直于球晶的徑向，即球晶的切線方向，而b軸始終沿球晶的徑向。球晶的方向，如下圖： b 光軸（axis） 當光在晶體中沿特定方向傳播時，不會發生雙折射，aR。 這個方向稱為晶體的光軸； 光軸方向的直線為球晶核。 軸。
C光軸折鏈球晶的黑色交叉分子鏈的取向和排列，使球晶具有雙折射性，呈現特殊的黑色交叉（十字）消光像，在偏光顯微鏡下很容易觀察到。 聚丙烯（PP）球晶黑色交叉消光的原因。 黑色十字反映了球晶內分子鏈的規則排列。 圖中，Q為球晶中心。 考慮球晶內的某個點 o 并連接 Qo 線。 通過起偏器進入球晶的平面偏振光為oR。 oR進入球晶后，由于雙折射的作用，分為 和 eta 兩部分，兩部分之間的相位差為 δ。 只有 ψsinψ 和 ψ 可以通過分析器。 該復合波的強度為： 222 δψ δIA Sin 2ψSin2 式中，A為偏振光的振幅，為固定值； δ為兩束折射光的相位差，固定值； 因此，當ψ=(n-1)π/2時，光強I=0，視場為暗； ψ=(2n-1)π/4，I為最大值，視場明亮。 這里，n是正整數。 同心消光環產生的原因：球晶中的折疊鏈晶片呈螺旋狀排列，使微晶透過的偏振光也發生變化：當光波平行于c/光軸入射時偏光顯微鏡下晶體圖片分析，雙折射不發生發生且視野變暗； 當從其他方向入射時，會發生雙折射并且視野明亮。 聚乙烯（PE）球晶 (1) (2) (3) 折疊鏈微晶在徑向球晶中的螺旋排列 位置 1：光波平行于 c 軸入射到由 a 和 b 組成的平面上，因為 n = n、此時相當于一個各向同性物體，不發生雙折射，因此目鏡中沒有光出射，視野一片黑暗； 此時，(1)到晶核相同距離處的微晶處于相同的狀態，所以觀察到的是一個黑色的環。
位置2：此時，光波垂直入射到b、c平面。 由于nc≠n，因此發生雙折射。 光b從分析器晶體投射出來，視野明亮。 同理，以晶核為原點， (2) 距晶核距離為半徑的圓是亮的，故為亮環。 位置 3：重復位置 1，形成暗環。 這在晶片的扭轉方向上周期性地重復，形成明暗交替的消光環。 并且螺旋的螺距與同心環之間的距離一致。 實驗儀器及樣品三臺 1.偏光顯微鏡：SL-100型（日本NIKON） 2.密閉式電爐、溫控儀 3.樣品：PE、PP、三元尼龍 4.其他：載玻片、蓋玻片、刀片、木質四、實驗要求 1、預習報告 仔細預習偏光顯微鏡的工作原理； 黑十字和消光環產生的原因； 樣品制備方法。 2、實驗步驟：放置載玻片，打開制樣臺電源，采用壓制法制備樣品，冷卻樣品； 調節顯微鏡，觀察樣品的結晶形態，切斷電源。 3、注意：樣品大小：綠豆粒大小就夠了； 如果是粉末，處理時應防止散開，導致樣品中產生氣泡。 制備樣品時：樣品應盡量壓薄，并在爐內緩慢冷卻至室溫，完成結晶，便于觀察； 壓制時應垂直施加壓力，防止蓋玻片破裂或樣品厚度不均勻導致晶體尺寸變化過大； 調節焦距時，一定不要讓滑軌與目鏡碰撞，以免損壞鏡頭； 嚴禁隨意移動或拆卸顯微鏡； 觀察完畢后，將光源調至最弱，關閉電源，拔掉電源線，蓋上顯微鏡。
五、數據處理 1、畫出偏光顯微鏡觀察到的球晶形貌示意圖。 2. 將記錄的網格數乘以毫米/網格（已用顯微尺校準）以計算球晶直徑。 六、思考題 1、簡述交叉偏振光下聚合物球晶出現黑色交叉消光和消光環的原因。 2、偏光顯微鏡觀察晶體形貌的原理是什么？ 3. 球晶尺寸對結晶溫度的依賴性是什么？ ？ 4、樣品制備時應注意哪些方面？ 預習報告 2.儀器、樣品及操作流程 1.實驗原理+3.數據處理 4.思考題實驗報告
