Daži ievadi polarizējošajā mikroskopā
Polarizējošais mikroskops ir mikroskops, kas ievieto polarizatoru un analizatoru optiskā mikroskopa optiskajā sistēmā, lai pārbaudītu parauga anizotropiju un divreizējo lūzumu]. Gan polarizators, gan analizators ir izgatavoti no polarizējošām prizmām vai Nicol prizmām no polarizācijas plāksnēm. Pirmais ir uzstādīts starp gaismas avotu un paraugu, bet otrais ir uzstādīts starp objektīvu un okulāru vai uz okulāra. Bioloģiskajos paraugos muskuļu šķiedrām, kauliem un zobiem ir anizotropija, bet cietes graudiem, hromosomām un vārpstām ir divējāda laušana, tāpēc tos izmanto audu šūnu ķīmiskajā izpētē. Gaismas avots vēlams ir viena viļņa garuma gaisma. Tā kā bioloģisko paraugu divkāršā laušana ir ievērojami vājāka nekā metalogrāfiskajam, akmens vai kristālam, dažkārt interferences krāsu izmanto arī jutīgā analizatora izraisītā saskaitīšanas un atņemšanas parādība.
1. Dabiskā gaisma un polarizētā gaisma
Gaisma ir sava veida elektromagnētiskais vilnis, kas pieder šķērsviļņam (vibrācijas virziens ir perpendikulārs izplatīšanās virzienam). Visus faktiskos gaismas avotus, piemēram, saules gaismu, sveču gaismu, dienasgaismas spuldzes un volframa lampas sauc par dabisko gaismu. Šīs gaismas ir gaismas summa, ko izstaro liels skaits atomu un molekulu. Lai gan atoma vai molekulas izstaroto elektromagnētisko viļņu vibrācijas virziens noteiktā brīdī ir vienāds, tomēr arī katra atoma un molekulas vibrācijas virziens ir atšķirīgs, turklāt šo izmaiņu frekvence ir ārkārtīgi ātra. Tāpēc dabiskā gaisma ir katra atoma vai molekulas izstarotās gaismas summa, ko var uzskatīt par tā elektromagnētiskā viļņa vibrācijas iespējamību visos virzienos ir vienāda.
Kad dabiskā gaisma logā iziet cauri noteiktām vielām, pēc atstarošanas, refrakcijas un absorbcijas elektromagnētisko viļņu vibrācijas viļņi tiek ierobežoti vienā virzienā, un citos virzienos vibrējošie elektromagnētiskie viļņi tiek ievērojami vājināti vai izslēgti. Šāda veida gaismu, kas vibrē noteiktā virzienā, sauc par polarizēto gaismu. Plakni, ko veido polarizētās gaismas vibrācijas virziens un gaismas viļņu izplatīšanās virziens, sauc par vibrācijas plakni.
2. Lineāri polarizēta gaisma, cirkulāri polarizēta gaisma un eliptiski polarizēta gaisma
1. Lineāri polarizēta gaisma
Lineāri polarizētu gaismu sauc arī par plaknes polarizēto gaismu, jo gaismas vibrācijas virziens ir tajā pašā plaknē. Aplūkojot gaismas izplatīšanās virzienu, šīs gaismas vibrācijas virziens ir taisna līnija, tāpēc to sauc arī par lineāri polarizētu gaismu vai lineāri polarizētu gaismu.
2. Cirkulāri polarizēta gaisma un eliptiski polarizēta gaisma
(1) Gaismas un kristāla optiskās ass divējāda laušana
Kad anizotropā kristālā tiek ievadīts gaismas stars, tas sadalīsies divos staros, kas izplatās dažādos virzienos. Šo parādību sauc par divkāršo laušanu. Divi gaismas stari, kas ir divkārši laužoši, ir polarizēta gaisma. Viens no diviem gaismas stariem vienmēr pakļaujas gaismas laušanas likumam, un izplatīšanās ātrums nemainās, mainot krītošā virziena virzienu. Šo gaismu sauc par parasto gaismu, ko apzīmē ar o; otrs stars nepakļaujas laušanas likumam. Kad , attiecīgi mainās arī tā izplatīšanās ātrums, un gaismas laušanas koeficients ir atšķirīgs. Šo staru kūli sauc par neparasto gaismu, un to attēlo e.
Anizotropos kristālos ir noteikti īpaši virzieni, kuros nenotiek divkāršā laušana, parastie stari un ārkārtējie stari pārvietojas vienā virzienā un ātrumā, un šos virzienus sauc par kristāla optisko asi Kristāli ar optisko asi To sauc par vienpusi. kristāls, un kristālu ar divām optiskām asīm sauc par biaksiālo kristālu. Divaksiālajiem kristāliem abi stari pēc divkāršās laušanas ir ārkārtēji stari.
(2) viļņu mikroshēma
Viļņu plāksni, ko dēvē par viļņu plāksni, var izmantot, lai mainītu vai pārbaudītu gaismas polarizāciju. Kad dabiskā gaisma krīt pa vienass kristāla optisko asi, divkāršā laušana nenotiek. Ja o-staru un e-staru, kas rodas, krītot perpendikulāri kristāla optiskajai asij, joprojām izplatās pa sākotnējo krītošās virzienu, bet izplatīšanās ātrums un laušanas koeficients ir atšķirīgi, un izplatīšanās ātruma atšķirība ir vislielākā. Ja plānu šķēli izgriež virzienā, kas ir paralēls vienas ass kristāla optiskajai asij, vafeles virsma ir paralēla optiskajai asij, un šādā veidā izgatavoto plāksni sauc par viļņu plāksni. Kad polarizētā gaisma krīt perpendikulāri viļņu plāksnes optiskajai asij, veidojas viļņu plāksne. o-stariem un e-stariem, kas pārvietojas vienā virzienā, bet ar atšķirīgu ātrumu. Ja viļņu plāksne ir biezāka, tā ir o-staru un e-staru viļņa garuma vesels skaitlis, un šo viļņu plāksni sauc par pilna viļņa plāksni. Un tā tālāk, ir pusviļņu plāksnes un 1/4 viļņu plāksnes un tā tālāk.
(3) Cirkulāri polarizētas gaismas un eliptiski polarizētas gaismas veidošanās
Kad dabiskās gaismas stars krīt perpendikulāri vienass kristāla optiskajai asij, divi polarizētās gaismas stari, kuru vibrācijas plaknes ir perpendikulāras viena otrai, ir nesakarīgi. Tā kā dabisko gaismu rada dažādas gaismas avota molekulas un atomi, nav fiksētas fāzes atšķirības, tāpēc nerodas nekādi traucējumi. Bet, kad monohromatiskas polarizētas gaismas stars iziet cauri divpusēji laužošam materiālam[/url], divi radītie polarizētās gaismas stari var būt saskaņoti. Tas ir līdzvērtīgs divu viena un tā paša perioda savstarpēji perpendikulāru vibrāciju sintēzei.
