Įvadas į žinias, susijusias su poliarizacine mikroskopija
Poliarizacinis mikroskopas – tai mikroskopas, įterpiantis poliarizatorių ir poliarizatorių į optinio mikroskopo optinę sistemą, kad būtų galima ištirti mėginio anizotropiją ir dvigubą lūžią. Poliarizuojantis veidrodis ir poliarizuojantis veidrodis yra pagaminti iš poliarizuojančios prizmės arba iš poliarizuojančios plokštės Nicol prizmės. Pirmasis įrengiamas tarp šviesos šaltinio ir pavyzdžio, o antrasis yra tarp objektyvo ir kontaktinio lęšio arba virš kontaktinio lęšio. Biologiniuose mėginiuose raumenų skaidulos, kaulai ir dantys pasižymi anizotropija, o krakmolo granulės, chromosomos ir verpstės pasižymi dvigubu lūžiu, todėl jie naudojami cheminiams audinių ląstelių tyrimams. Šviesos šaltinis gali naudoti vieno bangos ilgio šviesą. Dėl žymiai silpnesnio biologinių mėginių dvigubo lūžio, palyginti su metalografinėmis, uolienų ar kristalinėmis medžiagomis, jų interferencinės spalvos kartais panaudojamos per jautrių poliarizacijos plokščių sukeltus sudėjimo ir atimties reiškinius.
1, natūrali šviesa ir poliarizuota šviesa
Šviesa – tai elektromagnetinė banga, priklausanti skersinei bangai (virpesių kryptis statmena sklidimo krypčiai). Visi tikrieji šviesos šaltiniai, tokie kaip saulės šviesa, žvakių šviesa, fluorescencinės lempos ir volframo kaitinamosios lempos, skleidžia šviesą, vadinamą natūralia šviesa. Šios šviesos yra daugybės atomų ir molekulių liuminescencijos suma. Nors tam tikro atomo ar molekulės skleidžiama elektromagnetinių bangų virpesių kryptis tam tikru momentu yra nuosekli, tačiau kiekvieno atomo ir molekulės skleidžiama virpesių kryptis taip pat skiriasi, o šio pokyčio dažnis yra itin greitas. Todėl natūrali šviesa yra kiekvieno atomo ar molekulės skleidžiamos šviesos suma ir galima laikyti, kad jos elektromagnetinės bangos virpesių visomis kryptimis tikimybė yra lygi.
Natūrali šviesa praeina per tam tikras lange esančias medžiagas, o po atspindžio, lūžio ir sugerties elektromagnetinių bangų virpesių bangos yra ribojamos viena kryptimi, o kitų krypčių vibracijos bangos labai susilpnėja arba išnyksta. Tokio tipo šviesa, kuri vibruoja tam tikra kryptimi, vadinama poliarizuota šviesa. Plokštuma, kurią sudaro poliarizuotos šviesos virpesių kryptis ir šviesos bangų sklidimo kryptis, vadinama vibracijos paviršiumi.
Linijinė poliarizuota šviesa, cirkuliariai poliarizuota šviesa ir elipsiškai poliarizuota šviesa
1. Linijinė poliarizuota šviesa
Linijinė poliarizuota šviesa dėl to, kad šviesos virpesių kryptis yra toje pačioje plokštumoje, dar vadinama plokštuma poliarizuota šviesa. Žiūrint šviesos sklidimo kryptimi, šio tipo šviesos virpesių kryptis yra tiesi linija, todėl ji dar vadinama linijine poliarizuota šviesa arba tiesiškai poliarizuota šviesa.
2. Apskritai poliarizuota šviesa ir elipsiškai poliarizuota šviesa
(1) Dvigubo šviesos ir kristalų optinės ašies lūžio reiškinys
Kai šviesos pluoštas patenka į anizotropinį kristalą, jis skyla į du spindulius, sklindančius skirtingomis kryptimis. Šis reiškinys vadinamas dvigubu lūžiu. Abu šviesos pluoštai, kuriems būdingas dvigubas lūžis, yra poliarizuota šviesa. Vienas iš šių dviejų šviesos pluoštų visada vadovaujasi šviesos lūžio dėsniu, o sklidimo greitis nesikeičia keičiant kritimo kryptį. Šis šviesos spindulys vadinamas įprastu spinduliu, pavaizduotu o; Kitas šviesos pluoštas nesilaiko lūžio dėsnio. Pasikeitus krintančios šviesos krypčiai, keičiasi ir jos sklidimo greitis, skiriasi šviesos lūžio rodiklis. Šis šviesos spindulys vadinamas nepaprastąja šviesa ir yra pavaizduotas e.
Anizotropiniuose kristaluose yra tam tikros specialios kryptys, kuriose nevyksta dvigubas lūžis. Įprasti ir nepaprasti šviesos spinduliai sklinda ta pačia kryptimi ir greičiu, ir šios kryptys vadinamos optine kristalo ašimi. Kristalas su viena optine ašimi vadinamas vienaašiu kristalu, o kristalas su dviem optinėmis ašimis – dviašiu. Dviašių kristalų atveju abu šviesos pluoštai po dvigubo lūžio yra labai lengvi.
(2) Bangos lustas
Bangos plokštės, sutrumpintai vadinamos bangų plokštėmis, gali būti naudojamos šviesos poliarizacijai pakeisti arba patikrinti. Kai natūrali šviesa patenka į vienaašę kristalo ašį, dvigubo lūžio nevyksta. Jei o-šviesa ir e-šviesa, susidarę krintant statmenai kristalo optinei ašiai, vis tiek sklinda pradine krintimo kryptimi, bet skirtingais sklidimo greičiais ir lūžio rodikliais, o sklidimo greičių skirtumas yra didžiausias. Jei plona plėvelė nupjaunama lygiagrečia kristalo optinei ašiai, o lusto paviršius yra lygus su optine ašimi, gautas lustas vadinamas banginiu lustu. Kai poliarizuota šviesa krinta statmenai bangos plokštės optinei ašiai, bangos plokštės viduje susidaro o šviesa ir e šviesa, kurios sklidimo kryptis yra ta pati, bet skiriasi sklidimo greičiu.
