Enige inleiding tot de polarisatiemicroscoop
Een polarisatiemicroscoop is een microscoop die een polarisator en een analysator in het optische systeem van een optische microscoop plaatst om de anisotropie en dubbele breking van een monster te controleren]. Zowel de polarisator als de analysator zijn gemaakt van polariserende prisma's of Nicol-prisma's van polariserende platen. De eerste wordt geïnstalleerd tussen de lichtbron en het monster en de laatste wordt geïnstalleerd tussen de objectieflens en het oculair of op het oculair. In biologische monsters hebben spiervezels, botten en tanden anisotropie, en zetmeelkorrels, chromosomen en spindels hebben dubbele breking, dus worden ze gebruikt bij het chemisch onderzoek van weefselcellen. De lichtbron is bij voorkeur licht met een enkele golflengte. Aangezien de dubbele breking van biologische monsters aanzienlijk zwakker is dan die van metallografie, gesteente of kristal, wordt de interferentiekleur soms ook gebruikt door het optellen en aftrekken dat wordt veroorzaakt door de gevoelige analysator.
1. Natuurlijk licht en gepolariseerd licht
Licht is een soort elektromagnetische golf, die behoort tot de transversale golf (de trillingsrichting staat loodrecht op de voortplantingsrichting). Alle werkelijke lichtbronnen, zoals zonlicht, kaarslicht, fluorescentielampen en wolfraamlampen, worden natuurlijk licht genoemd. Deze lichten zijn de som van het licht dat wordt uitgezonden door een groot aantal atomen en moleculen. Hoewel de trillingsrichting van de elektromagnetische golven die een atoom of molecuul op een bepaald moment uitstraalt hetzelfde is, is ook de trillingsrichting van elk atoom en molecuul verschillend en is de frequentie van deze verandering extreem snel. Daarom is natuurlijk licht de som van het licht dat wordt uitgestraald door elk atoom of molecuul, wat kan worden beschouwd als De trilling van zijn elektromagnetische golf heeft dezelfde waarschijnlijkheid in alle richtingen.
Wanneer natuurlijk licht door bepaalde stoffen in het raam gaat, na reflectie, breking en absorptie, worden de trillingsgolven van elektromagnetische golven beperkt tot één richting en worden de elektromagnetische golven die in andere richtingen trillen sterk verzwakt of geëlimineerd. Dit soort licht dat in een bepaalde richting trilt, wordt gepolariseerd licht genoemd. Het vlak gevormd door de trillingsrichting van gepolariseerd licht en de voortplantingsrichting van de lichtgolf wordt het trillingsvlak genoemd.
2. Lineair gepolariseerd licht, circulair gepolariseerd licht en elliptisch gepolariseerd licht
1. Lineair gepolariseerd licht
Lineair gepolariseerd licht wordt ook wel vlak gepolariseerd licht genoemd omdat de trillingsrichting van het licht in hetzelfde vlak ligt. Kijkend naar de richting van de lichtvoortplanting, is de trillingsrichting van dit licht een rechte lijn, dus wordt het ook wel lineair gepolariseerd licht of lineair gepolariseerd licht genoemd.
2. Circulair gepolariseerd licht en elliptisch gepolariseerd licht
(1) Dubbele breking van licht en de optische as van het kristal
Wanneer een lichtstraal in een anisotroop kristal wordt geïnjecteerd, zal het zich splitsen in twee stralen die zich in verschillende richtingen voortplanten. Dit fenomeen wordt dubbele breking genoemd. De twee lichtbundels die dubbelbrekend zijn, zijn gepolariseerd licht. Een van de twee lichtbundels gehoorzaamt altijd aan de wet van breking van licht en de voortplantingssnelheid verandert niet wanneer de richting van inval verandert. Dit licht wordt gewoon licht genoemd, aangeduid met o; de andere straal gehoorzaamt niet aan de brekingswet. Wanneer verandert ook de voortplantingssnelheid dienovereenkomstig en is de brekingsindex van licht anders. Deze bundel wordt buitengewoon licht genoemd en wordt voorgesteld door e.
In anisotrope kristallen zijn er bepaalde speciale richtingen waarin dubbele breking niet voorkomt, gewone stralen en buitengewone stralen reizen in dezelfde richting en snelheid, en deze richtingen worden de optische as van het kristal genoemd Kristallen met een optische as. kristal, en een kristal met twee optische assen wordt een biaxiaal kristal genoemd. Voor biaxiale kristallen zijn de twee stralen na dubbele breking beide buitengewone stralen.
(2) golfchip
De golfplaat, ook wel de golfplaat genoemd, kan worden gebruikt om de polarisatie van licht te veranderen of te testen. Wanneer natuurlijk licht invalt langs de optische as van een uniaxiaal kristal, treedt er geen dubbele breking op. Als de o-ray en e-ray die worden gegenereerd wanneer ze loodrecht op de optische as van het kristal invallen, zich nog steeds voortplanten langs de oorspronkelijke invalsrichting, maar de voortplantingssnelheid en brekingsindex verschillen en het verschil in voortplantingssnelheid het grootst is. Als een dunne plak wordt gesneden in een richting evenwijdig aan de optische as van het kristal met één as, is het oppervlak van de wafel evenwijdig aan de optische as en wordt de wafel die op deze manier is gemaakt een golfplaat genoemd. Wanneer gepolariseerd licht loodrecht op de optische as van de golfplaat invalt, wordt een golfplaat gevormd. o-stralen en e-stralen reizen in dezelfde richting maar met verschillende snelheden. Als de golfplaat dikker is, is dit een geheel veelvoud van de golflengte van de o-straal en e-straal, en deze golfplaat wordt een volledige golfplaat genoemd. En zo verder, er zijn halve golfplaten en 1/4 golfplaten enzovoort.
(3) Vorming van circulair gepolariseerd licht en elliptisch gepolariseerd licht
Wanneer een bundel natuurlijk licht loodrecht op de optische as van een uniaxiaal kristal invalt, zijn de twee bundels gepolariseerd licht waarvan de trillingsvlakken loodrecht op elkaar staan incoherent. Omdat natuurlijk licht wordt geproduceerd door verschillende moleculen en atomen in de lichtbron, is er geen vast faseverschil en treedt er dus geen interferentie op. Maar wanneer een bundel monochromatisch gepolariseerd licht door een dubbelbrekend materiaal[/url] gaat, kunnen de twee geproduceerde bundels gepolariseerd licht coherent zijn. Het komt overeen met de synthese van twee onderling loodrechte trillingen van dezelfde periode.
