光學(xué)顯微鏡觀察方式大盤點(diǎn)：偏光

偏光觀察方式（Polarization，簡稱Pol）

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，這種光波稱為“偏光”或“偏振光”。偏光觀察方式就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，被廣泛地應(yīng)用在礦物、化學(xué)、生物學(xué)（如鑒定骨骼、牙齒、膽固醇、神經(jīng)纖維、腫瘤細(xì)胞、橫紋肌和毛發(fā)等）和植物學(xué)等領(lǐng)域。

偏光觀察下的尼群地平

（1）成像原理

光的偏振

晶體在光學(xué)性質(zhì)上具有雙折射性，也稱各向異性，即光線在通過晶體時(shí)，分解成兩種振動(dòng)方向互相垂直且傳播速度不等的偏光，如上圖光經(jīng)過晶體（雙折射體）后，被分解成A光和B光兩個(gè)偏振光，他們方向相互垂直，但相位不同，其差異與雙折射體厚度相關(guān)。

方解石雙折射現(xiàn)象演示

礦物、植物中的纖維、骨骼、牙齒、毛發(fā)、淀粉粒等諸多物質(zhì)屬于或含有晶體成體。以方解石演示，透過方解石看紙面上的“光”字，會(huì)出現(xiàn)o光和e光兩個(gè)像，并且隨著方晶石的旋轉(zhuǎn)，o光的像不動(dòng)，e光的像會(huì)繞著o光的像旋轉(zhuǎn)。

（2）關(guān)鍵部件

偏光顯微鏡有簡易偏光和專業(yè)偏光的區(qū)別，簡易偏光關(guān)鍵部件是起偏器和檢偏器；專業(yè)偏光顯微鏡則還需要帶刻度的旋轉(zhuǎn)式載物臺(tái)、補(bǔ)償器、勃氏鏡、無應(yīng)力物鏡。 

MJ43-N上的起/檢偏器，檢偏器帶刻度

①起偏器與檢偏器：產(chǎn)生特定偏振方向的偏振光，偏振方向可調(diào)且?guī)Э潭取？梢詫?shí)現(xiàn)單偏光觀察、正交偏光觀察，用于判斷淀粉等雙折射晶體等應(yīng)用。

MP41的旋轉(zhuǎn)式載物臺(tái)

②帶刻度的旋轉(zhuǎn)式載物臺(tái)：調(diào)整樣品中心位置并旋轉(zhuǎn)，記錄偏振圖像變化時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度�？梢詫�(shí)現(xiàn)正交偏光下的消光觀察，礦片在正交偏光鏡下呈現(xiàn)黑暗的現(xiàn)象稱為消光，按旋轉(zhuǎn)360°是否出現(xiàn)四次消光，可判斷區(qū)分均質(zhì)體礦片和非均質(zhì)體礦片。

MP41的石英補(bǔ)償器

③補(bǔ)償器：主要有石膏、云母、石英等補(bǔ)償器，用于改變光程等光學(xué)屬性。生物體的雙折射性通常比較弱，可以利用石膏補(bǔ)償片或云母補(bǔ)償片來增強(qiáng)進(jìn)行鏡檢。

MP41的勃氏鏡

④勃氏鏡（Bertrand Lens）：勃特蘭透鏡在錐光觀察時(shí)使用，用于形成干涉圖，干涉圖的形態(tài)因晶體的光性和切片方向而不同，可借以鑒別晶體的軸性、切片類型、光性符號(hào)等屬性。必須搭配無應(yīng)力物鏡使用。

MP41的無應(yīng)力物鏡

⑤無應(yīng)力物鏡：一般物鏡具有應(yīng)力屬性，會(huì)在錐光觀察中產(chǎn)生干擾導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)，因此錐光觀察必須搭配無應(yīng)力物鏡。無應(yīng)力物鏡一般是專業(yè)偏光顯微鏡用，會(huì)有POL英文標(biāo)記，有些廠商還會(huì)使用紅色字體來跟一般物鏡作區(qū)分。

（3）成像特點(diǎn)

單偏光觀察的巖石，MS60拍攝

①單偏光：單偏光下，晶體會(huì)因?yàn)槠�光效�?yīng)而出現(xiàn)干涉色，起偏檢偏的角度變化，干涉色也會(huì)發(fā)生變化。主要觀察礦物的形態(tài)、解理、顏色、突起、邊緣、糙面、貝克線、色散效應(yīng)等現(xiàn)象。

正交偏光下的導(dǎo)管，MP41拍攝

②正交偏光：起偏檢偏成90°時(shí)，樣品從單偏光進(jìn)入正交偏光狀態(tài)，正交偏光圖像特點(diǎn)，只有晶體會(huì)有光，其他非晶體會(huì)暗下去，類似熒光。主要觀察礦物的消光，干涉色，延性，雙晶等現(xiàn)象。

正交偏光下的食鹽

需要補(bǔ)充的是，正交偏光下不一定出現(xiàn)五顏六色的干涉色，初級(jí)干涉色是暗灰到黑白的，典型代表食鹽。使用補(bǔ)償器可以改變干涉色。

錐光觀察的干涉圖

③錐光：正交偏光下，將勃氏鏡推入光路形成錐光觀察的干涉圖。干涉圖是向中央?yún)R聚的錐形光，不體現(xiàn)樣品的形態(tài)，圖案外觀各異，但一定是對(duì)稱的。

（4）主要應(yīng)用

帶偏光的體視顯微鏡MZ101拍攝蛋白晶體

①生物學(xué)：觀察細(xì)胞、組織、纖維等生物樣品的微觀結(jié)構(gòu)，研究生物組織的生長、發(fā)育和病變過程�；蛟谝恍���(shí)驗(yàn)中監(jiān)察實(shí)驗(yàn)情況，節(jié)省耗材的消耗。

MP41觀察巖石切片

②地質(zhì)學(xué)：用于觀察礦物、巖石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有助于識(shí)別礦物種類和分析巖石成因。

 

偏光顯微鏡MP41搭配高溫?zé)崤_(tái)，觀察液晶材料

③材料學(xué)：觀察材料的偏光特性判斷材料性質(zhì)，對(duì)材料的研究和開發(fā)具有重要意義。

 

偏光顯微鏡MP41搭配高溫?zé)崤_(tái)，觀察尼群地平

④藥物研究：觀察藥物晶型形成條件和不同晶型下的藥物效果，藥物晶型對(duì)溶出、生物利用度、安全性都有重要影響。

簡易偏光顯微鏡ML31-P觀察中藥粉末

⑤中藥鑒定：偏光觀察可以快速判別淀粉顆粒、導(dǎo)管結(jié)構(gòu)等特征，幫助提升中藥粉末鑒定的速度和準(zhǔn)確性。

（5）相關(guān)產(chǎn)品

①專業(yè)偏光顯微鏡MP41

• 可實(shí)現(xiàn)單偏光、正交偏光、錐光觀察和消光觀察

• 帶補(bǔ)償器、勃氏鏡、無應(yīng)力物鏡等專業(yè)配件

• 可搭配高溫?zé)崤_(tái)，實(shí)現(xiàn)可控加熱和恒溫加熱

• 廣泛應(yīng)用于地質(zhì)、化工、醫(yī)療、藥品等領(lǐng)域的研究與檢驗(yàn)

②簡易偏光顯微鏡ML31-P

• 簡易偏光附件，可實(shí)現(xiàn)單偏光和正交偏光

• 輕松切換，不影響生物顯微鏡功能使用

• 適用于定性的偏光檢測(cè)，如中藥鑒定、藻類等的檢測(cè)

③金相顯微鏡MJ31/MJ33/MJ43等

• 金相臂帶起偏器檢偏器，支持落射偏光觀察

• 輕松切換，不影響金相顯微鏡功能使用

• 適用于材料表面的偏光性質(zhì)檢測(cè)

④體視顯微鏡搭配偏光附件

• 簡易偏光，輕松判別和操作挑選晶體

• 連續(xù)變倍，長工作距離，大工作空間

• 適合蛋白結(jié)構(gòu)晶體學(xué)研究等應(yīng)用

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