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偏光显微镜的用途

澳门在线威尼斯官方偏光显微镜是利用光的偏振特性对具有双折射性物质进行研究鉴定的仪器,可做单偏光观察,正交偏光观察,锥光观察。将普通光改变为偏振光进行镜检的方法,以鉴别某一物质是单折射(各向同行)或双折射性(各向异性)。

偏光显微镜用途

  偏光显微镜被广泛地应用在矿物、化学等领域。在生物学中,很多结构也具有双折射性,这就需要利用偏光显微镜加以区分。在植物学方面,如鉴别纤维、染色体、纺锤丝、淀粉粒、细胞壁以及细胞质与组织中是否含有晶体等。在植物病理上,病菌的入侵,常引起组织内化学性质的改变,可以偏光显微术进行鉴别。在人体及动物学方面,常利用偏光显微镜来鉴别骨骷、牙齿、胆固醇、神经纤维、肿瘤细胞、横纹肌和毛发等。

澳门在线威尼斯官方  1、生物领域:在生物体中,不同的纤维蛋白结构显示出明显的各向异性,使用偏光显微镜可得到这些纤维中分子排列的详细情况。如胶原蛋白、细胞分裂时的纺缍丝等。

澳门在线威尼斯官方  2、各种生物和非生物材料鉴定:如淀粉性质鉴定、药品成分鉴定、纤维、液晶、DNA晶体等。

澳门在线威尼斯官方  3、地矿分析:如种矿物及结晶体的分析。

澳门在线威尼斯官方  4、医学分析:如结石、尿酸晶体检测、关节炎等。

偏光显微镜的实际应用

  一、材料显微组织的显示

  1、各向异性材料组织的显示

澳门在线威尼斯官方  根据偏光显微镜偏振光的反射原理,在各向异性的金属内部由于各晶粒的位向不同,干涉后的偏振光的振动方向的偏转角度不同,在正交的偏振光下则可以显示出不同的亮度。具有同样亮度的晶粒光轴一席话同接近,所以根据晶粒的明暗程度还可以判断晶粒的位向。对各向异性的金属磨面经抛光后不腐蚀就可以看到明暗不同的晶粒,这一点对难腐蚀出清晰组织的材料来说,是十分有利的分析途径。

  例如,球墨铸铁的组织中的石墨属于六方点阵,是各向异性的物质,在同一石墨球中具有许多不同位向的石墨晶粒,这些石墨晶粒在偏光显微镜下可显示不同的亮度,从而分辨出石墨晶粒的方位、球状和大小。

  2、各向同性材料组织的显示

澳门在线威尼斯官方  偏光显微镜偏振光在各向同性材料表面发生反射,其振动方向一般不发生偏转,在正交的偏振镜下可看到黑韶关的消光现象。但是金属一般有很强的反射本领,光线在试样磨面上的反射强度与光线的入射角及波长有关。对平行于光的入射面和垂直于光的入射面的光线的反射也有差别。

澳门在线威尼斯官方  利用上述原理,偏光显微镜可以对各向同性的材料进行深腐蚀,露出一定的原子排列面。例如铝在深腐蚀后可露出原子最密排列的面,这些晶面位向不同,故偏振光斜射时,入射角度不同,两分量的相位差不同,因而能看到不同亮度的晶粒。

澳门在线威尼斯官方  二、非金属夹杂物的鉴定

澳门在线威尼斯官方  1、夹杂物各向同性与各向异性的鉴别

澳门在线威尼斯官方  夹杂物按光学性质可分为各向异同性和各几异性两大类,这两类夹杂物可在偏光显微镜下鉴别。

  各向同性的夹杂物在正交偏振光下,看到黑暗的消光现象,在转动载物台一周(360°)时,其亮度不发生变化。各向异性的夹杂物在正交偏振光下不发生消光现象,在转动偏光显微镜载物台一周(360°)时会看到四次消光和四次最亮的现象。对某些弱各向异性的夹杂物,可使检偏振镜转动一个小的角度θ,在偏振镜下完全正交下观察。在转动偏光显微镜载物台时,弱各向异性的夹杂物出现两次消光和两次最亮的现象。

  2、夹杂物的透明度及固有色彩的显示

  在非金属夹杂物中,不少是透明并带有色彩的,但一般显微镜明场照明时,光线透过夹杂物并在与金属基体的交界面处反射出来,夹杂物一般比较细小,其反射光与基体的反射光混淆在一起,因此,不能分辨出夹杂物的透明度及固有色彩。在偏光显微镜下,金属基体为各向同性,反射光被正交的偏振镜阻挡,呈黑暗的消光现象。而夹杂物处的反射光由于华侨入射的结果而能透过偏光显微镜,从而能够显示出夹杂物的本来面目。

澳门在线威尼斯官方  3、“黑十字”特征

  各向同性的球形透明夹杂物在正交偏振光下会呈现“黑十字”现象。这是由于透明夹杂物的规则外形所决定的。因为夹杂物为球状,偏振光射到夹杂物与基体交界处被反射出来,相当于偏振光斜射到晶体表面,反射光出现相位差别改变了其振动方向,能够通过正交的检偏振镜。

澳门在线威尼斯官方  偏光显微镜偏振光的振动方向平行或垂直的两个入射面不改变其振动方向,反射光则不能通过正交的检偏振镜,观察到的是黑暗的消光现象,使透明的球形夹杂物出现“黑十字”特征。当球形夹杂物的外形遭到破坏后,“黑十字”特征也随之消失。


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