Šiek tiek įvadas į poliarizacinį mikroskopą
Poliarizacinis mikroskopas – tai mikroskopas, kuris į optinio mikroskopo optinę sistemą įdeda poliarizatorių ir analizatorių, kad patikrintų mėginio anizotropiją ir dvigubą lūžinėjimą]. Ir poliarizatorius, ir analizatorius yra pagaminti iš poliarizacinių prizmių arba poliarizacinių plokščių Nicol prizmių. Pirmasis įrengiamas tarp šviesos šaltinio ir mėginio, o antrasis yra tarp objektyvo ir okuliaro arba ant okuliaro. Biologiniuose mėginiuose raumenų skaidulos, kaulai ir dantys turi anizotropiją, o krakmolo grūdeliai, chromosomos ir verpstės – dvilūžiu, todėl naudojami audinių ląstelių cheminiams tyrimams. Pageidautina, kad šviesos šaltinis būtų vienos bangos ilgio šviesa. Kadangi biologinių mėginių dvigubas lūžis yra žymiai silpnesnis nei metalografinių, uolienų ar krištolinių, kartais interferencinę spalvą naudoja ir jautraus analizatoriaus sukeltas sudėjimo ir atimties reiškinys.
1. Natūrali šviesa ir poliarizuota šviesa
Šviesa yra tam tikra elektromagnetinė banga, priklausanti skersinei bangai (virpesių kryptis yra statmena sklidimo krypčiai). Visi tikrieji šviesos šaltiniai, tokie kaip saulės šviesa, žvakių šviesa, fluorescencinės lempos ir volframo lempos, vadinami natūralia šviesa. Šios šviesos yra daugybės atomų ir molekulių skleidžiamos šviesos suma. Nors tam tikru momentu atomo ar molekulės skleidžiamų elektromagnetinių bangų virpesių kryptis yra vienoda, tačiau kiekvieno atomo ir molekulės virpesių kryptis taip pat skiriasi, o šio pokyčio dažnis yra itin greitas. Todėl natūrali šviesa yra kiekvieno atomo ar molekulės skleidžiamos šviesos suma, kuri gali būti laikoma jos elektromagnetinės bangos vibracijos tikimybė visomis kryptimis yra vienoda.
Kai natūrali šviesa praeina pro tam tikras lange esančias medžiagas, po atspindžio, lūžio ir sugerties elektromagnetinių bangų virpesių bangos apsiriboja viena kryptimi, o kitomis kryptimis vibruojančios elektromagnetinės bangos labai susilpnėja arba išnyksta. Tokia šviesa, vibruojanti tam tikra kryptimi, vadinama poliarizuota šviesa. Plokštuma, kurią sudaro poliarizuotos šviesos virpesių kryptis ir šviesos bangos sklidimo kryptis, vadinama vibracijos plokštuma.
2. Tiesiškai poliarizuota šviesa, cirkuliariai poliarizuota šviesa ir elipsės poliarizuota šviesa
1. Tiesiškai poliarizuota šviesa
Linijiškai poliarizuota šviesa dar vadinama plokštumine poliarizuota šviesa, nes šviesos virpesių kryptis yra toje pačioje plokštumoje. Žvelgiant į šviesos sklidimo kryptį, šios šviesos virpesių kryptis yra tiesi linija, todėl ji dar vadinama tiesiškai poliarizuota šviesa arba tiesiškai poliarizuota šviesa.
2. Apskritai poliarizuota šviesa ir elipsiškai poliarizuota šviesa
(1) Dvigubas šviesos lūžis ir kristalo optinė ašis
Kai šviesos spindulys įšvirkščiamas į anizotropinį kristalą, jis suskils į du pluoštus, kurie sklinda skirtingomis kryptimis. Šis reiškinys vadinamas dvigubu lūžiu. Du šviesos pluoštai, kurie yra dvipusiai laužantys, yra poliarizuota šviesa. Vienas iš dviejų šviesos pluoštų visada paklūsta šviesos lūžio dėsniui, o sklidimo greitis nesikeičia pakeitus kritimo kryptį. Ši šviesa vadinama įprasta šviesa, žymima o; kitas spindulys nepaklūsta lūžio dėsniui. Kai , atitinkamai keičiasi ir jo sklidimo greitis, skiriasi ir šviesos lūžio rodiklis. Šis spindulys vadinamas nepaprasta šviesa ir yra pavaizduotas e.
Anizotropiniuose kristaluose yra tam tikros specialios kryptys, kuriose nevyksta dvipusis lūžis, įprasti spinduliai ir nepaprastieji spinduliai sklinda ta pačia kryptimi ir greičiu, ir šios kryptys vadinamos optine kristalo ašimi. Kristalai su optine ašimi Tai vadinama vienaašiu. kristalas, o kristalas su dviem optinėmis ašimis vadinamas dviašiu kristalu. Dviašių kristalų atveju abu spinduliai po dvigubo lūžio yra nepaprasti spinduliai.
(2) bangos lustas
Bangos plokštė, vadinama bangų plokšte, gali būti naudojama šviesos poliarizacijai pakeisti arba išbandyti. Kai natūrali šviesa krinta išilgai vienaašio kristalo optinės ašies, dvigubas lūžis nevyksta. Jei o-spindulys ir e-spindulys, susidarę krintant statmenai kristalo optinei ašiai, vis tiek sklinda pradine kritimo kryptimi, tačiau sklidimo greitis ir lūžio rodiklis skiriasi, o sklidimo greičio skirtumas yra didžiausias. Jei plona pjūvis pjaunama kryptimi, lygiagrečia vienos ašies kristalo optinei ašiai, plokštelės paviršius yra lygiagretus optinei ašiai, o tokiu būdu pagaminta plokštelė vadinama bangine plokšte. Kai poliarizuota šviesa krinta statmenai bangos plokštės optinei ašiai, susidaro bangos plokštė. o-spinduliai ir e-spinduliai, sklindantys ta pačia kryptimi, bet skirtingu greičiu. Jei bangos plokštė yra storesnė, tai yra sveikasis o-spindulio ir e-spindulio bangos ilgio kartotinis, ir ši bangos plokštė vadinama pilnos bangos plokšte. Ir taip toliau, yra pusės bangos plokštės ir 1/4 bangos plokštės ir pan.
(3) Apvaliai poliarizuotos šviesos ir elipsės poliarizuotos šviesos susidarymas
Kai natūralios šviesos spindulys krinta statmenai vienaašio kristalo optinei ašiai, du poliarizuotos šviesos pluoštai, kurių virpesių plokštumos yra statmenos viena kitai, yra nenuoseklūs. Kadangi natūralią šviesą gamina skirtingos šviesos šaltinio molekulės ir atomai, nėra fiksuoto fazių skirtumo, todėl nekyla jokių trukdžių. Tačiau kai monochromatinės poliarizuotos šviesos spindulys praeina per dvipusę medžiagą[/url], du sukuriami poliarizuotos šviesos pluoštai gali būti nuoseklūs. Tai prilygsta dviejų viena kitai statmenų to paties laikotarpio virpesių sintezei.
