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正交偏光显微镜简介

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偏光显微镜(Polarizing microscope)是用于研讨所谓通明取不透明各向异性质料的一种显微镜,正在地质学等理工科专业中有主要运用。凡是具有双折射的物资,正在偏光显微镜下就能区分的清晰。偏光显微镜是应用光的偏振特性对具有双折射性物资停止研讨审定的必备仪器,可用来停止单偏光视察,正交偏光视察,锥光视察。

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偏光显微镜

 

偏光显微镜是现在研讨质料晶相显微结构最有用的东西之一。跟着科学技术的生长,偏光显微镜手艺正在络续天革新中,镜下的审定事情逐渐由定性分析发展到定量审定,为显微镜正在各个科学范畴中的运用拓荒了辽阔的远景。

 

偏光显微镜基本原理

一、单折射性取双折射性

光芒经由过程某一物资时,如光的性子和退路不果照耀偏向而改动,这类物资正在光学上便具有“各向同性”,又称单折射体,如一般气体、液体和非结晶性固体;若光芒经由过程另外一物资时,光的速度、折射率、吸收性和光皮的振动性、振幅等果照耀偏向而有差别,这类物资正在光学上则具有“各向异性”,又称双折射体,如晶体、纤维等。

二、光的偏振征象

光波凭据振动的特性,可分为自然光取偏光。自然光的振动特性是正在垂直光波传导轴上具有很多振动里,各平面上振动的振幅雷同,其频次也雷同;自然光经由反射、折射、双折射及吸取等感化,能够成为只正在一个方向上振动的光波,这类光波则称为“偏光”或“偏振光”。

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光的偏振

 

三、偏光的发生及其感化

偏光显微镜最重要的部件是偏光装配——起偏器和检偏器。当一般光经由过程它后,便能得到只正在一向线上振动的直线偏振光。

偏光显微镜有两个偏振镜,一个装配正在光源取被检物体之间的叫“起偏镜”;另一个装配正在物镜取目镜之间的叫“检偏镜”。 从光源射出的光芒经由过程两个偏振镜时,若是起偏镜取检偏镜的振动偏向相互平行,即处于“平行检偏立”的状况下,则视场最为通亮。反之,若二者相互垂直,即处于“正交校偏位”的状况下,则视场完整阴郁,若是二者倾斜,则视场注解出中等水平的亮度。由此可知,起偏镜所构成的直线偏振光,如其振动偏向取检偏镜的振动偏向平行,则能完整经由过程;若是偏斜,则只以经由过程一部分;如若垂直,则完整不克不及经由过程。因而,正在接纳偏光显微镜检时,原则上要使起偏镜取检偏镜处于正交检偏位的状况下停止。

四、正交检偏位下的双折射体

正在正交的状况下,视场是阴郁的,若是被检物体正在光学上显示为各向同性(单折射体),不管如何扭转载物台,视场仍为阴郁,那是由于起偏镜所构成的直线偏振光的振动偏向不发作转变,仍旧取检偏镜的振动偏向相互垂直的原因。若被检物体中含有双折射性物资,则那局部便会发光,那是由于从起偏镜射出的直线偏振光进入双折射体后,发生振动偏向相互垂直的两种直线偏振光,当这两种光经由过程检偏镜时,因为相互垂直,或多或少可透过检偏镜,便能看到通亮的象。光芒经由过程双折射体时,所构成两种偏振光的振动偏向,依物体的品种而有差别。

五、过问色

正在正交检偏位状况下,用种种差别波长的混淆光芒为光源视察双折射体,正在扭转载物台时,视场中不只泛起最明的对角位置,并且借会看到色彩。泛起色彩的缘由,重要是由过问色而形成(固然也能被检物体自己并不是无色通明)。过问色的散布特性决意于双折射体的品种和它的厚度,是因为响应推延对不同颜色光的波长的依靠干系,若是被检物体的某个地区的推延和另外一地区的推延差别,则透过检偏镜光的色彩也便差别。

 

正交偏光显微镜下的晶体光学性子

所谓正交偏光显微镜,就是下偏光镜和上偏光镜结合运用,而且两偏光镜的振动里处于相互垂直位置。为了视察轻易,要使两偏光镜的振动偏向严厉取目镜“器械”、“南北”十字丝同等。正在正交偏光镜下视察时,入射光是近于平行的光束,故又称为平行正交偏光显微镜镜。

正在正交偏光镜的物台上,如不听任何晶体光片时,其视阈是阴郁的。由于光经由过程下偏光镜,其振动偏向被限定鄙人偏光镜的振动里PP内,当PP偏向振动的光抵达上偏光镜AA时,因为两振动偏向相互垂直,光没法经由过程上偏光镜,以是视阈是阴郁的。 若正在正交偏光显微镜下的物台上安排晶体光片,因为晶体的性子和切片偏向差别,将泛起消光和过问等光学征象。

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正交偏光显微镜下的晶体光学性子

 

消光征象

晶体正在正交偏光显微镜下显现阴郁的征象,称为消光征象。消光征象包孕齐消光和四次消光两种。

正在正交偏光显微镜下放均质体恣意偏向切片和非均质体垂直光轴的切片,因为这两种切片的光率体切面皆为圆切面,光波垂直这类切片入射时,不发作双折射,也不改动入射光的振动偏向。这类消光征象称为全消光。非晶体、等轴晶系的晶体和非均质晶体垂直光轴的切片均为全消光。

正在正交偏光显微镜下放上非均质体别的偏向的切片,因为这类切片的光率体切面均为椭圆, 当椭圆切面的少、短半径取上、下偏光镜的振动偏向(PP、AA)同等时,从下偏光镜显露出的振动偏向平行PP的偏光,能够透过晶体而不改动本来的振动偏向。。扭转物台360°,晶体切片上的光率体椭圆半径取上、下偏光镜的振动偏向有四次平行的时机(即消光位),故晶体泛起四次消光征象。

 

偏光显微镜的构造

偏光显微镜的构造

1.目镜 2.镜筒 3.勃氏镜 4.粗动手轮 5.微调手轮 6.镜臂 7.镜座 8.上偏光镜 9.试板孔 10.物镜 11.载物台 12.聚光镜 13.锁光圈 14.下偏光镜 15.反光镜

 

镜臂:呈弓形,其下端取镜座相联,上部装有镜筒。

反光镜:是一个具有仄、凸两面的小圆镜,用于把光反射到显微镜的光学系统中去。当停止低倍研讨时,需求的光量不大,可用平面镜,当停止高倍研讨时,运用凹镜使光少量剥削,能够增添视阈的亮度。

下偏光镜:位于反光镜之上、从反光镜反射去的自然光,经由过程下偏光镜后,即成为振动偏向流动的偏光,一般用PP代表下偏光镜的振动偏向。下偏光镜能够迁移转变,以便调治其振动偏向。

锁光圈:鄙人偏光镜之上。能够自在开合,用以掌握进入视阈的光量。  聚光镜:正在锁光圈之上。它是一个小凸面镜,能够把下偏光镜显露出的偏光剥削而成锥形偏光。聚光镜能够自在安上或放下。

载物台:是一个能够迁移转变的圆形平台。边沿有刻度(0-360°),附有游标尺,读出的角度可准确至1/10度。同时配有流动螺丝,用以固定物台。物台中心有圆孔,是光芒的通道。物台上有一对弹簧夹,用以夹持光片。

镜筒:为少的圆筒形,安装正在镜臂上。迁移转变镜臂上的粗动螺丝或微动螺丝可用以调治焦距。镜筒上端装有目镜,下端装有物镜,中央有试板孔、上偏光镜和勃氏镜。

物镜:由l-5组复式透镜构成的。其下端的透镜称前透镜,上端的透镜称后透镜。前透镜愈小,镜头愈少,其放大倍数愈大。每台显微镜附有3-7个差别放大倍数的物镜。每一个物镜上刻有放大倍数、数值孔径(N.A)、机器筒少、盖玻璃厚度等。数值孔径表征了物镜的聚光才能,放大倍数越下的物镜其数值孔径越大,而关于统一放大倍数的物镜,数值孔径越大则分辨率越下。

目镜:由两片平凸面镜构成,目镜中可安排十字丝、目镜方格网或分度尺等。显微镜的总放大倍数为目镜放大倍数取物镜放大倍数的乘积。

上偏光镜:其组织及感化取下偏光镜雷同,但其振动偏向(以AA示意)取下偏光镜振动偏向(以PP示意)垂直。上偏光镜能够自在推入或拉出。

勃氏镜:位于目镜取上偏光镜之间,是一个小的凸面镜,凭据需求可推入或拉出。

另外,除以上一些重要部件中,偏光显微镜借有一些其他附件,如用于定量分析的物台微尺、机器台和电动求积仪,用于晶体光性审定的石膏试板、云母试板、石英楔补色器等。应用偏光显微镜的上述部件能够组合成单偏光、正交偏光、锥光等光学剖析体系,用来审定晶体的光学性子。

 

正交偏光显微镜的保护调养:

1)挪动转移、安排及运用显微镜时,行动要沉,防备震惊。从镜箱里掏出显微镜时,必需手握镜臂,切勿提住微动螺丝以上的任何部位。

2)镜头必需连结干净,若镜头上有尘土,则需用擦镜头的软纸擦,切不可用手指或粗纸擦,以防破坏镜头。

3)显微镜的任何附件,应谨防坠地或跌落。附件用毕放回原处,制止随意放正在桌上或夹正在书中带走。

4)不得随意拆卸显微镜。

5)薄片置于载物台上,需以弹簧夹压紧,盖玻片必需朝上,不得使薄片反置于载物台上。

6)下落镜筒时,切勿使物镜取薄片相撞而破坏镜头和薄片。

7)当校订螺丝生效时,不应强力扭动,应找专业人员维修。

8)用完后,应将上偏光镜、勃氏镜推入镜筒内,以避免落入尘土。正在镜筒上如有罩子则需罩上,若无,则需置一目镜,以避免尘土失落入镜筒内。

2017-06-22 11:31:42  阅读次数:4300
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