Hier sind die Grundlagen dessen, was Sie von einem Polarisationsmikroskop erwarten
Das Polarisationsmikroskop ist eine Art Mikroskop, das zur Untersuchung sogenannter transparenter und undurchsichtiger anisotroper Materialien verwendet wird und wichtige Anwendungen in der Geologie und anderen naturwissenschaftlichen und technischen Studiengängen hat. Unter dem Polarisationsmikroskop lassen sich alle Substanzen mit Doppelbrechung deutlich unterscheiden. Natürlich können diese Substanzen auch durch Anfärben beobachtet werden, einige davon können jedoch nicht verwendet werden und es muss ein Polarisationsmikroskop verwendet werden. Das reflektierende Polarisationsmikroskop ist ein wesentliches Instrument für die Erforschung und Identifizierung doppelbrechender Substanzen mithilfe der Polarisationseigenschaften von Licht.
Das Grundprinzip des Polarisationsmikroskops:
1. Einzelbrechung und Doppelbrechung: Wenn Licht durch eine bestimmte Substanz geht und sich die Art und der Weg des Lichts aufgrund der Strahlungsrichtung nicht ändern, ist diese Substanz optisch „isotrop“, auch als Einzelbrechung bekannt, wie z. B. gewöhnlich Gase, Flüssigkeiten und nichtkristalline Feststoffe; Wenn Licht eine andere Substanz durchdringt, sind Geschwindigkeit, Brechungsindex, Absorption, Polarisation und Amplitude des Lichts aufgrund der Einstrahlungsrichtung unterschiedlich und diese Substanz weist optisch eine „Anisotropie“ auf, auch doppelbrechende Körper wie Kristalle genannt. Fasern usw.
2. Lichtpolarisationsphänomen: Lichtwellen können entsprechend den Schwingungseigenschaften in natürliches Licht und polarisiertes Licht unterteilt werden. Das Schwingungsmerkmal des natürlichen Lichts besteht darin, dass es auf der vertikalen Lichtwellenübertragungsachse viele Schwingungsebenen gibt und die Schwingungsamplitudenverteilung auf jeder Ebene gleich ist. Natürliches Licht kann nach Reflexion, Brechung, Doppelbrechung und Absorption usw. Lichtwellen erzeugen, die nur in einer Richtung schwingen. Diese Art von Lichtwelle wird „polarisiertes Licht“ oder „polarisiertes Licht“ genannt.
3. Erzeugung und Funktion von polarisiertem Licht: Die wichtigsten Komponenten eines Polarisationsmikroskops sind Polarisationsgeräte – Polarisatoren und Analysatoren. In der Vergangenheit bestanden beide aus Nicola-Prismen, die aus natürlichem Calcit bestehen. Aufgrund der Begrenzung des großen Kristallvolumens ist es jedoch schwierig, eine großflächige Polarisation zu erzielen, und Polarisationsmikroskope verwenden künstliche Polarisatoren, um den Nicholas-Spiegel zu ersetzen. Künstliche Polarisatoren bestehen aus Chinolinsulfat, auch bekannt als Herapathit-Kristalle, die eine grün-olivgrüne Farbe haben. Wenn normales Licht hindurchtritt, kann linear polarisiertes Licht erhalten werden, das nur geradlinig schwingt. Polarisationsmikroskope verfügen über zwei Polarisatoren, ein Gerät wird „Polarisator“ genannt und befindet sich zwischen der Lichtquelle und dem zu untersuchenden Objekt; Die Außenseite des Zubehörteils ist leicht zu bedienen und verfügt über eine Skala für den Drehwinkel. Wenn das von der Lichtquelle emittierte Licht zwei Polarisatoren passiert und die Schwingungsrichtungen des Polarisators und des Analysators parallel zueinander sind, d. h. unter der Bedingung einer „parallelen Position des Analysators“, ist das Sichtfeld am hellsten . Stehen die beiden hingegen senkrecht zueinander, also in der „orthogonalen Korrekturposition“, ist das Sichtfeld völlig dunkel, stehen beide geneigt, weist das Sichtfeld eine mäßige Helligkeit auf. Daraus ist ersichtlich, dass das vom Polarisator gebildete linear polarisierte Licht, wenn seine Schwingungsrichtung parallel zur Schwingungsrichtung des Analysators verläuft, vollständig passieren kann; wenn es schief ist, kann es nur einen Teil passieren; wenn es vertikal ist, kann es überhaupt nicht passieren. Daher sollten sich bei Verwendung eines Polarisationsmikroskops grundsätzlich der Polarisator und der Analysator im Zustand des orthogonalen Analysators befinden.
4. Doppelbrechender Körper unter orthogonaler Analyseposition: Im Fall der Orthogonalität ist das Sichtfeld dunkel. Wenn das zu untersuchende Objekt optisch isotrop ist (Einzelrefraktor), ist das Sichtfeld unabhängig davon, wie Sie den Tisch drehen, immer noch dunkel. Dies liegt daran, dass sich die Schwingungsrichtung des vom Polarisator erzeugten linear polarisierten Lichts nicht ändert immer noch senkrecht zur Schwingungsrichtung des Analysators. Wenn das zu untersuchende Objekt Doppelbrechungseigenschaften aufweist oder Substanzen mit Doppelbrechungseigenschaften enthält, wird das Sichtfeld des Ortes mit Doppelbrechungseigenschaften heller. Dies liegt daran, dass das vom Polarisator emittierte linear polarisierte Licht in den doppelbrechenden Körper eintritt und eine Schwingungsrichtung erzeugt. Zwei verschiedene linear polarisierte Lichter. Wenn die beiden Lichtarten den Analysator passieren, kann der andere Lichtstrahl, da er nicht senkrecht zur Polarisationsrichtung des Analysators verläuft, den Analysator passieren und das menschliche Auge kann helle Elefanten sehen. Wenn Licht einen doppelbrechenden Körper durchdringt, sind die Schwingungsrichtungen der beiden polarisierten Lichter je nach Objekttyp unterschiedlich.
Wenn der doppelbrechende Körper orthogonal ist und der Tisch gedreht wird, weist das Bild des doppelbrechenden Körpers bei der 360-Grad-Drehung vier Hell-Dunkel-Änderungen auf und verdunkelt sich alle 90 Grad einmal. Die abgedunkelte Position ist die Position, an der die beiden Schwingungsrichtungen des doppelbrechenden Körpers mit den Schwingungsrichtungen der beiden Polarisatoren zusammenfallen, was als „Auslöschungsposition“ bezeichnet wird. Bei einer Drehung um 45 Grad aus der Extinktionsposition wird das zu untersuchende Objekt zum hellsten, d , also ist es hell. Basierend auf den oben genannten Grundprinzipien ist es möglich, isotrope (Einzelrefraktor) und anisotrope (doppelbrechende) Substanzen durch Polarisationsmikroskopie zu beurteilen.
5. Interferenzfarbe: Bei der orthogonalen Analyse wird als Lichtquelle gemischtes Licht verschiedener Wellenlängen zur Beobachtung des doppelbrechenden Körpers verwendet. Wenn der Tisch gedreht wird, erscheint nicht nur die hellste diagonale Position im Sichtfeld, sondern auch die Farbe. Der Grund für das Auftreten von Farbe liegt hauptsächlich in der Interferenzfarbe (natürlich ist es auch möglich, dass das zu prüfende Objekt nicht farblos und transparent ist). Die Verteilungseigenschaften der Interferenzfarbe werden durch die Art des doppelbrechenden Körpers und seine Dicke bestimmt, was auf die Abhängigkeit der entsprechenden Verzögerung von der Wellenlänge des Lichts verschiedener Farben zurückzuführen ist. Wenn sich die Verzögerung eines bestimmten Bereichs des zu untersuchenden Objekts von der eines anderen Bereichs unterscheidet, unterscheidet sich auch die Farbe des durch den Analysator hindurchtretenden Lichts.
