本期重點關(guān)注:晶體光學-必備知識點2:偏光顯微鏡
強調(diào):
以下是吉林大學知子樓老師多年來總結(jié)的經(jīng)典內(nèi)容。
第2章 偏光顯微鏡
(透射式)偏光顯微鏡是一種用于綜合鑒定巖石、礦物的精密光學儀器。 與一般生物顯微鏡的主要區(qū)別在于它配備了兩個偏光鏡。 本章的教學目的是讓學生結(jié)合實際了解偏光顯微鏡的基本結(jié)構(gòu)、必備配件、使用方法和維護規(guī)則。
1、偏光顯微鏡的構(gòu)成
·機械系統(tǒng)主要部件
(1)鏡座和鏡臂:支撐顯微鏡并連接光源、物臺和鏡筒。
(2)鏡筒:連接目鏡和物鏡的部件。
(3)物鏡轉(zhuǎn)換器:用于安裝和選擇不同倍率的物鏡。
(4)載物臺:可旋轉(zhuǎn)3600度的圓形平臺,用于放置薄膜。
(5)調(diào)焦裝置(升降系統(tǒng)):分為粗調(diào)和細調(diào)。 其作用是調(diào)節(jié)焦距,使物體圖像清晰。
(6)聚光器框架:連接聚光器、下偏光片、鎖定光圈等的部件。
(7)上下鎖定光圈:控制通過的光線量。
·光學系統(tǒng)主要部件
(1)光源:分為自然光源和人造光源。 目前,大多數(shù)顯微鏡使用人造光源。
(2)下偏光片:位于聚光鏡框的底部,其作用是將自然光轉(zhuǎn)變?yōu)槠窆狻?其振動方向一般為東西向。
(3)聚光鏡:聚光鏡架的上部用于將偏振光轉(zhuǎn)變?yōu)殄F光,使顯微鏡處于偏光系統(tǒng)中。
(4)物鏡:由多組透鏡組成,與物鏡轉(zhuǎn)換器連接。 它是決定放大倍率和成像質(zhì)量的重要部件。 按放大倍數(shù)分為三類:
高倍率鏡頭(40x 和 100x)、中倍率鏡頭(10x 和 20x)、低倍率鏡頭(2.5′ 和 4x)。
(5)目鏡:由目鏡和場鏡組成。 目鏡上有一個十字準線,放大倍數(shù)為 10 倍和 8 倍。
(6)上偏光鏡:位于目鏡和物鏡之間,振動方向與下偏光鏡振動方向垂直,可自由推入或拉出。
(7)伯特蘭鏡:位于目鏡和上偏光鏡之間,可自由推入或拉出,與聚光鏡、高倍鏡配合使用。
2、偏光顯微鏡的調(diào)整與校正
·選擇和安裝物鏡和目鏡:根據(jù)需要選擇物鏡和目鏡,安裝時注意目鏡內(nèi)部十字線的方向。
·調(diào)節(jié)燈光:打開光源,調(diào)節(jié)變壓器旋鈕,直至亮度適中。
·對焦準確:將薄膜放置在物臺上,在老師的指導下,用粗調(diào)或細調(diào)進行對焦,直至物像清晰。 在此過程中,要非常小心,物鏡的前透鏡不要與片材接觸,以免打破片材或損壞鏡頭。
·物鏡中心的校正:偏光顯微鏡前物臺旋轉(zhuǎn)軸、物鏡中心軸、鏡筒中心軸、目鏡中心軸必須保持在一條直線上可以正常使用。 目前,物鏡中心的校正將由指導員完成。
·下偏光片的檢查:下偏光片的振動方向為東西向??。 當黑云母解理平行于下偏光片振動方向時顏色最深。 因此,可以檢查和調(diào)整下偏振器的振動方向。
·上偏光片檢查:取下片材,視野變暗,說明上偏光振動方向與下偏光振動方向相互垂直。 否則偏光顯微鏡作用,需要進行調(diào)整,這將由教練完成。
3、偏光顯微鏡的維護
偏光顯微鏡價格昂貴,是我們?nèi)粘=虒W和科研中必不可少的光學儀器。 為了保證偏光顯微鏡良好的使用狀態(tài),延長偏光顯微鏡的使用壽命偏光顯微鏡作用,必須精心維護。 偏光顯微鏡的使用規(guī)定和維護原則請參閱實驗室管理規(guī)定和教材第49頁。
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)學和其他理工科專業(yè)中有重要的應用。 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研究和鑒定雙折射物質(zhì)的必備儀器。 用戶可以使用它進行單偏振觀察、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,偏光顯微鏡廣泛應用于礦物、化學等領(lǐng)域。
它在生物學和植物學中也有應用。 偏光顯微鏡是用于識別物質(zhì)精細結(jié)構(gòu)光學性質(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。 偏光顯微鏡的特點是將普通光變成偏振光進行顯微鏡檢查,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,偏光顯微鏡廣泛應用于礦物、聚合物、纖維、玻璃、半導體、化學等領(lǐng)域。
在生物學中,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。 在植物學方面,如鑒定纖維、紡錘體、淀粉粒、細胞壁、細胞質(zhì)和組織中是否含有晶體等。在植物病理學中,病原菌的侵入往往會引起組織化學性質(zhì)的變化。
可以通過偏光顯微鏡來鑒定。
(1)單折射和雙折射:當光通過某種物質(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,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。
原理| 偏光顯微鏡的結(jié)構(gòu)