Néhány bevezető a polarizáló mikroszkóphoz
A polarizáló mikroszkóp olyan mikroszkóp, amely egy polarizátort és egy analizátort helyez be az optikai mikroszkóp optikai rendszerébe a minta anizotrópiájának és kettős törésének ellenőrzésére]. Mind a polarizátor, mind az analizátor polarizáló prizmákból vagy polarizálólemezek Nicol prizmáiból készül. Az előbbi a fényforrás és a minta közé, az utóbbi pedig az objektívlencse és a szemlencse közé vagy a szemlencsére kerül elhelyezésre. A biológiai mintákban az izomrostok, a csontok és a fogak anizotrópiájúak, a keményítőszemcsék, kromoszómák és orsók kettős törést mutatnak, így a szöveti sejtek kémiai kutatásában használják őket. A fényforrás előnyösen egyhullámú fény. Mivel a biológiai minták kettős törése lényegesen gyengébb, mint a metallográfiai, kőzet- vagy kristálymintáké, esetenként az interferenciaszínt az érzékeny analizátor okozta összeadás és kivonás jelensége is felhasználja.
1. Természetes fény és polarizált fény
A fény egyfajta elektromágneses hullám, amely a keresztirányú hullámokhoz tartozik (a rezgés iránya merőleges a terjedési irányra). Minden tényleges fényforrást, például napfényt, gyertyafényt, fénycsöveket és wolframlámpákat természetes fénynek nevezünk. Ezek a fények nagyszámú atom és molekula által kibocsátott fény összege. Bár az atom vagy molekula által adott pillanatban kibocsátott elektromágneses hullámok rezgési iránya azonos, az egyes atomok és molekulák rezgési iránya is eltérő, és ennek a változásnak a frekvenciája rendkívül gyors. Ezért a természetes fény az egyes atomok vagy molekulák által kibocsátott fény összege, amely úgy tekinthető, mint Elektromágneses hullámának rezgése minden irányban egyenlő valószínűséggel.
Amikor a természetes fény áthalad bizonyos anyagokon az ablakban, visszaverődés, fénytörés és abszorpció után az elektromágneses hullámok rezgéshullámai egy irányba korlátozódnak, a más irányba rezgő elektromágneses hullámok pedig nagymértékben gyengülnek vagy megszűnnek. Ezt a bizonyos irányban vibráló fényt polarizált fénynek nevezzük. A polarizált fény rezgésiránya és a fényhullám terjedési iránya által alkotott síkot vibrációs síknak nevezzük.
2. Lineárisan polarizált fény, cirkulárisan polarizált fény és elliptikusan polarizált fény
1. Lineárisan polarizált fény
A lineárisan polarizált fényt síkpolarizált fénynek is nevezik, mivel a fény rezgési iránya ugyanabban a síkban van. A fény terjedésének irányát tekintve ennek a fénynek a rezgési iránya egy egyenes, ezért lineárisan polarizált fénynek vagy lineárisan polarizált fénynek is nevezik.
2. Körkörösen polarizált fény és elliptikusan polarizált fény
(1) A fény kettős törése és a kristály optikai tengelye
Ha egy fénysugarat injektálnak egy anizotróp kristályba, az két sugárnyalábra válik szét, amelyek különböző irányban terjednek. Ezt a jelenséget kettős törésnek nevezik. A két kettős törő fénysugár polarizált fény. A két fénysugár közül az egyik mindig betartja a fénytörés törvényét, és a terjedési sebesség nem változik a beesési irány megváltoztatásakor. Ezt a fényt közönséges fénynek nevezzük, o-val jelöljük; a másik nyaláb nem engedelmeskedik a fénytörés törvényének. Amikor , ennek megfelelően változik a terjedési sebessége is, és más a fény törésmutatója is. Ezt a sugarat rendkívüli fénynek nevezik, és e.
Az anizotróp kristályokban vannak bizonyos speciális irányok, amelyekben nem fordul elő kettős törés, a közönséges és a rendkívüli sugarak ugyanabban az irányban és sebességgel haladnak, és ezeket az irányokat a kristály optikai tengelyének nevezzük Optikai tengellyel rendelkező kristályok Ezt egytengelyűnek nevezik. kristály, a két optikai tengellyel rendelkező kristályt pedig biaxiális kristálynak nevezzük. A kéttengelyű kristályok esetében a kettős törés utáni két sugár rendkívüli sugárzás.
(2) hullám chip
A hullámlemez, amelyet hullámlemeznek neveznek, a fény polarizációjának megváltoztatására vagy tesztelésére használható. Ha a természetes fény egy egytengelyű kristály optikai tengelye mentén esik, kettős törés nem következik be. Ha a kristály optikai tengelyére merőleges beeséskor keletkező o-sugár és e-sugár továbbra is az eredeti beesési irány mentén terjed, de a terjedési sebesség és a törésmutató eltérő, és a terjedési sebesség különbsége a legnagyobb. Ha az egytengelyű kristály optikai tengelyével párhuzamos irányban vékony szeletet vágunk, akkor az ostya felülete párhuzamos az optikai tengellyel, és az így készült ostyát hullámlemeznek nevezzük. Amikor a polarizált fény a hullámlemez optikai tengelyére merőlegesen esik be, hullámlemez képződik. azonos irányban, de eltérő sebességgel haladó o-sugarak és e-sugarak. Ha a hullámlemez vastagabb, akkor az o-sugár és az e-sugár hullámhosszának egész számú többszöröse, és ezt a hullámlemezt teljes hullámlemeznek nevezzük. És így tovább, vannak félhullámú lemezek és 1/4 hullámlemezek és így tovább.
(3) Körkörösen polarizált fény és elliptikusan polarizált fény kialakulása
Ha egy természetes fénysugár merőlegesen esik egy egytengelyű kristály optikai tengelyére, akkor a két polarizált fénysugár, amelyek rezgéssíkjai merőlegesek egymásra, inkoherensek. Mivel a természetes fényt a fényforrásban lévő különböző molekulák és atomok állítják elő, nincs rögzített fáziskülönbség, így interferencia sem lép fel. De amikor egy monokromatikus polarizált fénysugár áthalad egy kettős törő anyagon[/url], a keletkezett két polarizált fénysugár koherens lehet. Ez egyenértékű két, egymásra merőleges, azonos periódusú rezgés szintézisével.
