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偏光顯微鏡簡(jiǎn)介
來(lái)源:技術(shù)文章    更新時(shí)間:2013-03-29    瀏覽:1978次
                                            偏光顯微鏡
   偏光顯微鏡(Polarizingmicroscope)是用于研究所謂透明與不透明各向異性材料的一種顯微鏡。凡具有雙折射的物質(zhì),在偏光顯微鏡下就能分辨的清楚,當(dāng)然這些物質(zhì)也可用染色法來(lái)進(jìn)行觀察,但有些則不可能,而必須利用偏光顯微鏡。反射偏光顯微鏡是利用光的偏振特性對(duì)具有雙折射性物質(zhì)進(jìn)行研究鑒定的*儀器, 可供廣大用戶做單偏光觀察,正交偏光觀察,錐光觀察。
偏光顯微鏡主要特點(diǎn)
   將普通光改變?yōu)槠窆膺M(jìn)行鏡檢的方法,以鑒別某一物質(zhì)是單折射(各向同性)或雙折射性(各向異性)。雙折射性是晶體的基本特性。因此,偏光顯微鏡被廣泛地應(yīng)用在礦物、化學(xué)等領(lǐng)域,在生物學(xué)和植物學(xué)也有應(yīng)用。
   偏光顯微是鑒定物質(zhì)細(xì)微結(jié)構(gòu)光學(xué)性質(zhì)的一種顯微鏡。凡具有雙折射性的物質(zhì),在偏光顯微鏡下就能分辨的清楚,當(dāng)然這些物質(zhì)也可用染色法來(lái)進(jìn)行觀察,但有些則不可能,而必須利用偏光顯微鏡。
   偏光顯微鏡的特點(diǎn),就是將普通光改變?yōu)槠窆膺M(jìn)行鏡檢的方法,以鑒別某一物質(zhì)是單折射性(各向同性)或雙折射性(各向異性)。
   雙折射性是晶體的基本特征。因此,偏光顯微鏡被廣泛地應(yīng)用在礦物、高分子、纖維、玻璃、半導(dǎo)體、化學(xué)等領(lǐng)域。在生物學(xué)中,很多結(jié)構(gòu)也具有雙折射性,這就需要利用偏光顯微鏡加以區(qū)分。在植物學(xué)方面,如鑒別纖維、染色體、紡錘絲、淀粉粒、細(xì)胞壁以及細(xì)胞質(zhì)與組織中是否含有晶體等。在植物病理上,病菌的入侵,常引起組織內(nèi)化學(xué)性質(zhì)的改變,可以偏光顯微術(shù)進(jìn)行鑒別。
偏光顯微鏡基本原理
   (一)單折射性與雙折射性:光線通過某一物質(zhì)時(shí),如光的性質(zhì)和進(jìn)路不因照射方向而改變,這種物質(zhì)在光學(xué)上就具有“各向同性”,又稱單折射體,如普通氣體、液體以及非結(jié)晶性固體;若光線通過另一物質(zhì)時(shí),光的速度、折射率、吸收性和偏振、振幅等因照射方向而有不同,這種物質(zhì)在光學(xué)上則具有“各向異性”,又稱雙折射體,如晶體、纖維等。 (二)光的偏振現(xiàn)象:光波根據(jù)振動(dòng)的特點(diǎn),可分為自然光與偏振光。自然光的振動(dòng)特點(diǎn)是在垂直光波傳導(dǎo)軸上具有許多振動(dòng)面,各平面上振動(dòng)的振幅分布相同;自然光經(jīng)過反射、折射、雙折射及吸收等作用,可得到只在一個(gè)方向上振動(dòng)的光波,這種光波則稱為“偏光”或“偏振光”。 (三)偏光的產(chǎn)生及其作用:偏光顯微鏡zui重要的部件是偏光裝置——起偏器和檢偏器。過去兩者均為尼科爾(Nicola)棱鏡組成,它是由天然的方解石制作而成,但由于受到晶體體積較大的限制,難以取得較大面積的偏振,近來(lái)偏光顯微鏡則采用人造偏振鏡來(lái)代替尼科爾梭鏡。 人造偏振鏡是以硫酸喹啉又名Herapathite的晶體制作而成,呈綠橄欖色。當(dāng)普通光通過它后,就能獲得只在一直線上振動(dòng)的直線偏振光。 偏光顯微鏡有兩個(gè)偏振鏡,一個(gè)裝置在光源與被檢物體之間的叫“起偏鏡”;另一個(gè)裝置在物鏡與目鏡之間的叫“檢偏鏡”,有手柄伸手鏡筒或中間附件外方以便操作,其上有旋轉(zhuǎn)角的刻度。 從光源射出的光線通過兩個(gè)偏振鏡時(shí),如果起偏鏡與檢偏鏡的振動(dòng)方向互相平行,即處于“平行檢偏立”的情況下,則視場(chǎng)zui為明亮。反之,若兩者互相垂直,即處于“正交校偏位”的情況下,則視場(chǎng)*黑暗,如果兩者傾斜,則視場(chǎng)表明出中等程度的亮度。由此可知,起偏鏡所形成的直線偏振光,如其振動(dòng)方向與檢偏鏡的振動(dòng)方向平行,則能*通過;如果偏斜,則只以通過一部分;如若垂直,則*不能通過。因此,在采用偏光顯微鏡檢時(shí),原則上要使起偏鏡與檢偏鏡處于正交檢偏位的狀態(tài)下進(jìn)行。
   (四)正交檢偏位下的雙折射體:在正交的情況下,視場(chǎng)是黑暗的,如果被檢物體在光學(xué)上表現(xiàn)為各向同性(單折射體),無(wú)論怎樣旋轉(zhuǎn)載物臺(tái),視場(chǎng)仍為黑暗,這是因?yàn)槠鹌R所形成的線偏振光的振動(dòng)方向不發(fā)生變化,仍然與檢偏鏡的振動(dòng)方向互相垂直的緣故。若被檢物體具有雙折射特性或 含有具雙折射特性的物質(zhì),則具雙折射特性的地方視場(chǎng)變亮,這是因?yàn)閺钠鹌R射出的直線偏振光進(jìn)入雙折射體后,產(chǎn)生振動(dòng)方向不同的兩種直線偏振光,當(dāng)這兩種光通過檢偏鏡時(shí),由于另一束光并不與檢偏鏡偏振方向正交,可透過檢偏鏡,就能使人眼看到明亮的象。光線通過雙折射體時(shí),所形成兩種偏振光的振動(dòng)方向,依物體的種類而有不同。
   雙折射體在正交情況下,旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)時(shí),雙折射體的象在360°的旋轉(zhuǎn)中有四次明暗變化,每隔90°變暗一次。變暗的位置是雙折射體的兩個(gè)振動(dòng)方向與兩個(gè)偏振鏡的振動(dòng)方向相一致的位置,稱為“消光位置”從消光位置旋轉(zhuǎn)45°,被檢物體變?yōu)閦ui亮,這就是“對(duì)角位置”,這是因?yàn)槠x45°時(shí),偏振光到達(dá)該物體時(shí),分解出部分光線可以通過檢偏鏡,故而明亮。根據(jù)上述基本原理,利用偏光顯微術(shù)就可能判斷各向同性(單折射體)和各向異性(雙折射體)物質(zhì)。
   (五)干涉色:在正交檢偏位情況下,用各種不同波長(zhǎng)的混合光線為光源觀察雙折射體,在旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)時(shí),視場(chǎng)中不僅出現(xiàn)zui亮的對(duì)角位置,而且還會(huì)看到顏色。出現(xiàn)顏色的原因,主要是由干涉色而造成(當(dāng)然也可能被檢物體本身并非無(wú)色透明)。干涉色的分布特點(diǎn)決定于雙折射體的種類和它的厚度,是由于相應(yīng)推遲對(duì)不同顏色光的波長(zhǎng)的依賴關(guān)系,如果被檢物體的某個(gè)區(qū)域的推遲和另一區(qū)域的推遲不同,則透過檢偏鏡光的顏色也就不同。
偏光顯微鏡技術(shù)參數(shù)
   光學(xué)系統(tǒng):ICCS光學(xué)系統(tǒng)鏡體:FEM設(shè)計(jì)ACR編碼
   1、物鏡:5X、10X、20X、50X 可選1.25X、2.5X、100X
   2、目鏡:10X/23
   3、物鏡轉(zhuǎn)盤:6孔對(duì)中物鏡轉(zhuǎn)盤
   4、觀察方式:透射光:明場(chǎng)、單偏光、正交偏光、錐光
   反射光:明場(chǎng)、暗場(chǎng)、單偏光、正交偏光、熒光、微分干涉
   5、數(shù)字化圖像分析工作站:計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像頭、軟件
   6、可配冷熱臺(tái)
   7、可配顯微分光光度計(jì)(測(cè)量反射率)
偏光顯微鏡裝置要求
   1、光源
   采用單色光,因?yàn)楣獾乃俣?,折射率,和干涉現(xiàn)象由于波長(zhǎng)的不同而有差異。一般鏡檢可使用普通光。
   2.物鏡:應(yīng)使用無(wú)應(yīng)消色差物鏡,因復(fù)消色差和半復(fù)消色差物鏡本身常發(fā)生偏振光。
   3、目鏡
   要帶有十字線的目鏡。
   4、聚光鏡
   為了取得平行偏光,應(yīng)使用能推出上透鏡的搖出式聚光鏡。
   5、伯特蘭透鏡
   聚光鏡光路中的輔助部件,這是把物體所有造成的初級(jí)相放大為次級(jí)相的輔助透鏡。它可保證用目鏡來(lái)觀察在物鏡后焦平面中形成的平涉圖樣。
偏光顯微鏡檢術(shù)要求
   1、載物臺(tái)的中心與光軸同軸。
   2、起偏鏡和檢偏鏡應(yīng)處于正交位置。
   3、制片不宜過薄。
偏光顯微鏡校正偏振片
   在實(shí)際操作中,偏正顯微鏡上下偏振鏡的振動(dòng)方向要互相正交,或東西和南北方向,各自與目鏡十字絲的橫、縱方向一致。有時(shí)只用一個(gè)下偏振鏡來(lái)觀測(cè),必須確定下偏振鏡的振動(dòng)方向,因此操作時(shí)必須對(duì)偏振鏡進(jìn)行校正。
   1、目鏡十字絲的檢測(cè)
   一般要檢查目鏡十字絲是否正交,以及是否與上下偏振鏡振動(dòng)方向一致,同時(shí)選一塊解理和清晰的黑云母,移至目鏡十字絲的中心,將解理縫平行于十字絲的一根絲,記下載物臺(tái)的刻度數(shù),再轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)使解理縫平行于另一十字絲,記下載物臺(tái)的刻度數(shù),兩個(gè)刻度數(shù)之差為90°,說(shuō)明十字絲正交。
   2、下偏振鏡振動(dòng)方向的確定和校正
   一般用黑云母來(lái)檢查下偏振鏡的振動(dòng)方向,這是因?yàn)楹谠颇甘且环N分布廣泛的透明礦物,在單偏光下很有特征:首先找一塊解理和清晰的黑云母,移至目鏡十字絲中心,推出上偏光鏡,轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)一周,觀察黑云母顏色的變化,因?yàn)楹谠颇笇?duì)解理方向的振動(dòng)光吸收zui強(qiáng),所以使黑云母顏色達(dá)到zui深時(shí),解理縫的方向就是下偏光鏡的振動(dòng)方向。
   3、上下偏振鏡正交的校正
   下偏振鏡的方向校正好之后,取下薄片,推入上偏振鏡,觀察視域是否處于消光狀態(tài),如果全黑,則表明上下偏光的振動(dòng)方向互相正交,否則,上偏振鏡須進(jìn)行校正,即轉(zhuǎn)動(dòng)上偏振鏡,使視域達(dá)到zui暗為止。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)必須先松開上偏振鏡的止動(dòng)螺絲,校正好后再擰緊。
偏光顯微鏡日常維護(hù)、保養(yǎng)及注意事項(xiàng)
   為保證系統(tǒng)的使用壽命及可靠性,注意以下事項(xiàng):  
   1.試驗(yàn)室應(yīng)具備三防條件:防震(遠(yuǎn)離震源)、防潮(使用空調(diào)、干燥器)、防塵(地面鋪上地板);電源:220V+-10%,50HZ溫度:0度-40度.  
   2.調(diào)焦時(shí)注意不要使物鏡碰到試樣,以免劃傷物鏡。
   3.當(dāng)載物臺(tái)墊片圓孔中心的位置遠(yuǎn)離物鏡中心位置時(shí)不要切換物鏡,以免劃傷物鏡。  
   4.亮度調(diào)整切忌忽大忽小,也不要過亮,影響燈泡的使用壽命,同時(shí)也有損視力。  
   5.所有(功能)切換,動(dòng)作要輕,要到位。  
   6.關(guān)機(jī)時(shí)要將亮度調(diào)到zui小。  
   7.非專業(yè)人員不要調(diào)整照明系統(tǒng)(燈絲位置燈),以免影響成像質(zhì)量。  
   8.更換鹵素?zé)魰r(shí)要注意高溫,以免灼傷;注意不要用手直接接觸鹵素?zé)舻牟Aw。  
   9.關(guān)機(jī)不使用時(shí),將物鏡通過調(diào)焦機(jī)構(gòu)調(diào)整到zui低狀態(tài)。  
   10.關(guān)機(jī)不使用時(shí),不要立即該蓋防塵罩,待冷卻后再蓋,注意防火。  
   11.不經(jīng)常使用的光學(xué)部件放置于干燥皿內(nèi)。  
   12.非專業(yè)人員不要嘗試擦物鏡及其它光學(xué)部件。目鏡可以用脫脂棉簽蘸1:1比例(*:乙醚)混合液體甩干后擦拭,不要用其他液體,以免損傷目鏡。

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