Nekaj uvoda v polarizacijski mikroskop
Polarizacijski mikroskop je mikroskop, ki vstavi polarizator in analizator v optični sistem optičnega mikroskopa za preverjanje anizotropije in dvolomnosti vzorca]. Tako polarizator kot analizator sta izdelana iz polarizacijskih prizm ali Nicolovih prizm polarizacijskih plošč. Prvega namestimo med svetlobni vir in vzorec, drugega pa med objektiv in okular ali na okular. V bioloških vzorcih imajo mišična vlakna, kosti in zobje anizotropijo, škrobna zrna, kromosomi in vretena pa dvolomnost, zato se uporabljajo pri kemijskih raziskavah tkivnih celic. Vir svetlobe je prednostno svetloba z eno valovno dolžino. Ker je dvolomnost bioloških vzorcev znatno šibkejša kot pri metalografskih, kamninskih ali kristalnih vzorcih, se včasih interferenčna barva uporablja tudi s pojavom seštevanja in odštevanja, ki ga povzroči občutljiv analizator.
1. Naravna svetloba in polarizirana svetloba
Svetloba je vrsta elektromagnetnega valovanja, ki spada med transverzalno valovanje (smer nihanja je pravokotna na smer širjenja). Vsi dejanski viri svetlobe, kot so sončna svetloba, svetloba sveč, fluorescenčne sijalke in volframove sijalke, se imenujejo naravna svetloba. Te luči so vsota svetlobe, ki jo oddaja veliko število atomov in molekul. Čeprav je smer nihanja elektromagnetnih valov, ki jih v določenem trenutku oddaja atom ali molekula, enaka, je tudi smer nihanja vsakega atoma in molekule različna, frekvenca te spremembe pa je izjemno hitra. Zato je naravna svetloba vsota svetlobe, ki jo oddaja vsak atom ali molekula, ki jo lahko obravnavamo kot Vibracija njenega elektromagnetnega valovanja ima enako verjetnost v vseh smereh.
Ko naravna svetloba prehaja skozi določene snovi v oknu, so po odboju, lomu in absorpciji vibracijski valovi elektromagnetnih valov omejeni na eno smer, elektromagnetni valovi, ki vibrirajo v drugih smereh, pa so močno oslabljeni ali izločeni. Takšna svetloba, ki vibrira v določeni smeri, se imenuje polarizirana svetloba. Ravnina, ki jo tvorita smer nihanja polarizirane svetlobe in smer širjenja svetlobnih valov, se imenuje ravnina nihanja.
2. Linearno polarizirana svetloba, krožno polarizirana svetloba in eliptično polarizirana svetloba
1. Linearno polarizirana svetloba
Linearno polarizirana svetloba se imenuje tudi ravno polarizirana svetloba, ker je smer nihanja svetlobe v isti ravnini. Če pogledamo smer širjenja svetlobe, je smer nihanja te svetlobe ravna črta, zato jo imenujemo tudi linearno polarizirana svetloba ali linearno polarizirana svetloba.
2. Krožno polarizirana svetloba in eliptično polarizirana svetloba
(1) Dvolom svetlobe in optična os kristala
Ko žarek svetlobe vbrizgamo v anizotropni kristal, se ta razdeli na dva žarka, ki se širita v različnih smereh. Ta pojav imenujemo dvolomnost. Svetlobna žarka, ki sta dvolomna, sta polarizirana svetloba. Eden od dveh svetlobnih žarkov vedno upošteva zakon o lomu svetlobe in hitrost širjenja se ne spremeni, ko spremenimo smer vpada. Ta svetloba se imenuje navadna svetloba, označena z o; drugi žarek ne upošteva lomnega zakona. Pri , se ustrezno spremeni tudi njena hitrost širjenja in lomni količnik svetlobe je drugačen. Ta žarek se imenuje izredna svetloba in je predstavljen z e.
V anizotropnih kristalih obstajajo nekatere posebne smeri, v katerih ne pride do dvojnega loma, navadni žarki in izredni žarki potujejo v isti smeri in hitrosti in te smeri imenujemo optična os kristala Kristali z optično osjo Imenuje se enoosni kristal, kristal z dvema optičnima osema pa imenujemo dvoosni kristal. Pri dvoosnih kristalih sta oba žarka po dvolomu izredna žarka.
(2) valovni čip
Valovno ploščo, imenovano valovna plošča, lahko uporabite za spreminjanje ali testiranje polarizacije svetlobe. Ko naravna svetloba vpada vzdolž optične osi enoosnega kristala, do dvolomnosti ne pride. Če se o-žarki in e-žarki, ki nastanejo ob vpadu pravokotno na kristalno optično os, še vedno širijo vzdolž prvotne vpadne smeri, vendar sta hitrost širjenja in lomni količnik različna, je razlika v hitrosti širjenja največja. Če tanko rezino odrežemo v smeri, ki je vzporedna z optično osjo enoosnega kristala, je površina rezine vzporedna z optično osjo in tako izdelano rezino imenujemo valovna plošča. Ko polarizirana svetloba vpada pravokotno na optično os valovne plošče, nastane valovna plošča. o-žarki in e-žarki, ki potujejo v isto smer, vendar z različnimi hitrostmi. Če je valovna plošča debelejša, je cel večkratnik valovne dolžine o-žarkov in e-žarkov, in ta valovna plošča se imenuje polvalovna plošča. In tako naprej, obstajajo polvalovne plošče in 1/4 valovne plošče in tako naprej.
(3) Tvorba krožno polarizirane svetlobe in eliptično polarizirane svetlobe
Ko žarek naravne svetlobe vpada pravokotno na optično os enoosnega kristala, sta žarka polarizirane svetlobe, katerih ravnine nihanja sta pravokotni druga na drugo, nekoherentna. Ker naravno svetlobo proizvajajo različne molekule in atomi v viru svetlobe, ni fiksne fazne razlike, zato ne prihaja do motenj. Toda ko gre žarek monokromatske polarizirane svetlobe skozi dvolomni material [/url], sta lahko proizvedena žarka polarizirane svetlobe koherentna. Enakovredno je sintezi dveh medsebojno pravokotnih vibracij iste periode.
