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偏光顯微鏡的特點及基本原理
將普通光變?yōu)槠窆膺M行鏡檢的方法,以鑒別某一物質是單折射(各向同行)或雙折射性(各向異性)。雙折射性是晶體的基本特性。因此,偏光顯微鏡被廣泛地應用在礦物、化學、鑒定等領域,在生物學和植物學也有應用。偏光顯微鏡的原理比較復雜,在此不作過多介紹。偏光顯微鏡必須具備以下附件:起偏鏡(Polarizer)、檢偏鏡(Analyzer)、補償器(Compensator)或相位片,無應力物鏡,旋轉載物臺。
偏光顯微鏡的調整及安裝
一、 起偏振鏡位置的調整
起偏鏡一般安裝在可以轉動的圓框內,借助手柄轉動調節(jié),調節(jié)的目的是為了使起偏振鏡出來的偏振光動面水平,以保證垂直照明器平面玻璃反射進入物鏡的偏振光強度,且仍為直線偏振光。
調整方法,是將經過拋光而未經腐蝕的不銹鋼試樣(光性均質體)放在載物臺上,除去檢偏振鏡,只裝起偏振鏡,從目鏡內觀察聚焦后試樣磨面上反射光的強度,轉動起偏振鏡,反射光強度發(fā)生明暗變化,當反射光強時,就是起偏振鏡振動軸的正確位置。
二、檢偏振鏡位置的調整
起偏振鏡位置調整好后,裝入檢偏振鏡,調節(jié)檢偏振鏡的位置,當在目鏡中觀察到暗的消光現象時,就是檢偏振鏡與偏振鏡正交的位置。在實際觀察中,常將檢偏振鏡作一個小角度的偏轉,以增加顯微組織的襯度。其偏轉的角度由刻度盤上的刻度指示出來。若將檢偏振鏡在正交位置轉動90°,則兩偏振鏡振動軸平行,這時和一般光線下照明的效果相同。
許多金相顯微鏡在出廠時已經把起偏振鏡或偏振鏡的振動軸的方向固定好,只要調節(jié)另一個偏振鏡的位置就可以了。
三、 物臺中心位置的調整
利用偏振光鑒別物相時,經常需要將載物臺作360°旋轉,為使觀察目標在載物臺旋圍時不離開視域,在使用前必須調節(jié)載物臺的機械中心與顯微鏡的光學系統(tǒng)主軸重合。一般是通過載物臺上的對中螺釘進行調整。
四、 偏振光照明下的色彩(色偏振)
以上都是討論在單色偏振光照明下的情況,如果考慮到偏振光波長的影響,即用白色偏振光照明,會產生色彩。
在金相顯微鏡中進行正交偏振光的觀察時,在光程中插入靈敏(目前多用λ=5760nm的全波片)后,各向異性的金屬不同晶粒會出現不同的顏色。觀察各向同性金屬時,不加入靈敏,也會有不同顏色,但色彩不豐富。加入全波片后,色彩變得鮮艷。
轉動載物臺或靈敏,晶粒的顏色隨之變化,這主要是由于偏振光干涉的結果。
偏光顯微鏡物鏡的鑒別率
物鏡的鑒別率是指物鏡具有將兩個物點清晰分辨的能力,以兩個物點能清晰分辨的距離d的倒數表示。d愈小,表示物鏡的鑒別率愈高。
要明白鑒別率可以有一定的限度,這就要用光通過透鏡后產生衍射現象來解釋。物體通過光學儀器成象時,每一物點對應有一象點,但由于光的衍射,物點的象不再是一個幾何點,而是有一定大小的衍射亮斑。靠近的兩個物點所成的象一兩個亮斑如果互相重疊,則導致這兩個物點分辨不清,從而限制了光學系統(tǒng)的分辨本領一分辨率。顯然,象面上衍射圖象中央亮斑半徑愈大,系統(tǒng)的分辨本領愈小。
瑞利(Rayleigh)提出一個推測(又稱瑞利準則):認為當A1′衍射花樣的值正好落在A2′衍射花樣的極大值時,A1、A2是可以分辨的,將此時定出的兩物點距離A1、A2作為光學統(tǒng)的分辨極限。θ0稱為極限分辨角。不言而喻,當θ>θ0時是完全可分辨的,θ<θ0時是不可分辨的。
由圓孔衍射理論得到:θ0=1.22λ / D
式中λ──入射光波長;
D──入射光的允許孔徑(透鏡直徑)。
因為θ0很小,所以由圖2-4得:
d′≈θ0=1.22λS / D
物鏡在設計時,總是使它滿足阿貝正弦條件的,即
ndsinu=n′d′sinu′
式中n和n′為物、象所在空間的折射率,成象總是在空氣介質中,故n′=1;u各u′分別為光線在物、象空間共軛點上的孔徑角;d和d′分別為物點、象點中心斑的間距。
考慮到顯微鏡中入射光并非都是平行光,有傾斜光線,對上式系數作適當的修正,所以式中nsinu就是物鏡的數值孔徑,因此,上式或者寫:d=0.5λ/N.A
因此表明:物鏡的數值孔徑愈大,入射光的波長愈短,則物鏡的分辨能力愈高。在可見光中,觀察時常用黃綠光(λ ≈4400A),則可使分辨能力提高25%左右
顯微鏡的維護_新聞中心
顯微鏡的維護
1.必須熟練掌握并嚴格執(zhí)行使用規(guī)程。
2.取送顯微鏡時一定要一手握住鏡臂,另一手托住底座。顯微鏡不能傾斜,以免目鏡從鏡筒上端滑出。取送顯微鏡時要輕拿輕放。
3.觀察時,不能隨便移動顯微鏡的位置。
4.凡是顯微鏡的光學部分,只能用特殊的擦鏡頭紙擦拭,不能亂用他物擦拭,更不能用手指觸摸透鏡,以免汗液玷污透鏡。
5.保持顯微鏡的清潔,避免灰塵、水及化學試劑的玷污。
6.轉換物鏡鏡頭時,不要搬動物鏡鏡頭,應轉動轉換器。
7.切勿隨意轉動粗準焦螺旋。使用細準焦螺旋時,用力要輕,轉動要慢,轉不動時不要硬轉。
8.不得任意拆卸顯微鏡上的零件,嚴禁隨意拆卸物鏡鏡頭,以免損傷轉換器螺口,或螺口松動后使低高倍物鏡轉換時不齊焦。
9.在使用高倍物鏡時,不要用粗準焦螺旋調節(jié)焦距,以免移動距離過大,損傷物鏡和玻片。
10.保持顯微鏡的干燥。
11.用畢后,必須檢查物鏡鏡頭上是否沾有水或試劑,如有則要擦拭干凈,并且要把載物臺擦拭干凈,按規(guī)定放好。