尼康顯微鏡在偏振光中的雙折射晶體
這種互動(dòng)式的教程探討了光學(xué)顯微鏡的偏光如何雙折射各向異性晶體相互作用。檢體是具有平行于晶體的長(zhǎng)軸的光軸取向的虛擬四方晶體。光進(jìn)入從偏振片的晶體行進(jìn)垂直于晶體的光學(xué)(長(zhǎng))軸。
操作教程,使用Stage旋轉(zhuǎn)角度滑塊控件通過(guò)360度來(lái)模擬交叉偏振器之間的循環(huán)顯微鏡載物臺(tái)晶體的旋轉(zhuǎn)。小應(yīng)用程序的初始化狀態(tài)是211度的定向東北 - 西南向偏振器和分析器的振動(dòng)方向上的晶體的長(zhǎng)軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)滑塊移動(dòng)時(shí),虛擬顯微鏡載物臺(tái)順時(shí)針(滑塊向左移)或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(滑塊向右),造成晶體與它旋轉(zhuǎn)。在45度的位置時(shí),該晶體是在最佳角度相對(duì)于兩個(gè)偏振器和分析器可以顯示最大雙折射。單選按鈕模擬一階相位差板插入到光路中,與緩慢的(Z)軸取向呈45度角相對(duì)于所述偏振器和分析器。
圖1說(shuō)明了虛擬晶體,因?yàn)樗鼤?huì)出現(xiàn)在顯微鏡下的交叉偏振光照明目鏡。在該圖中,在顯微鏡偏光器的軸線由P表示,并定向在一個(gè)東西方向。分析儀的光振動(dòng)平面軸線由A表示,面向在南北方向。這些軸彼此垂直并通過(guò)目鏡沒(méi)有雙折射晶體的插入觀察時(shí)導(dǎo)致完全暗場(chǎng)。圖1(a)示出了一個(gè)各向異性的雙折射晶體具有長(zhǎng)(光學(xué))軸取向平行于偏振器的方向上。

在這種情況下,光通過(guò)偏振器,并隨后通過(guò)結(jié)晶,正在振動(dòng)的平面中平行于偏振器的方向。有從光穿過(guò)分析器沒(méi)有貢獻(xiàn)(由于光振動(dòng)的單一方向的 - 平行于偏振器)造成的晶體是非常暗的,幾乎看不見(jiàn)的。在圖1(a)晶體是不完全滅絕(因?yàn)檫@將是交叉的偏振器之間),但經(jīng)過(guò)紅光的一小部分。這樣做是為了說(shuō)明的目的只是為了讓游客注意水晶的位置。
尼康顯微鏡經(jīng)典是指這個(gè)定位是滅絕的晶體位置。這個(gè)觀察是在確定各向異性材料的折射率用偏光顯微鏡重要。通過(guò)在交叉偏光鏡除去的分析儀,光穿過(guò)偏振器的振動(dòng)的單個(gè)許可方向只有一個(gè),在雙折射材料(晶體)的電組件交互。這允許一個(gè)單一的折射率測(cè)量的隔離。材料的其余折射率然后可通過(guò)偏振器的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)測(cè)量90度。
這種情況在圖1(b),其中,所說(shuō)的晶體的長(zhǎng)(光學(xué)軸)現(xiàn)在定位在角(α)相對(duì)于所述偏振器非常不同。在這種情況下,通過(guò)偏振片將被傳遞到分析儀的光的一部分接收。定量光穿過(guò)分析儀的量,我們可以應(yīng)用簡(jiǎn)單的向量分析來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。第一步是要找到捐款偏振片O和E(參見(jiàn)圖1(b)---這是任意名稱為普通(O)線和非凡(五)射線)。這是通過(guò)降低載體的凸部上的偏振器的軸來(lái)實(shí)現(xiàn)。此方法假設(shè)1的任意值的兩個(gè)O和E,它們是成比例的正常和非常光線的實(shí)際強(qiáng)度。從偏振片的貢獻(xiàn)將o和e所示與上偏振器軸(P)在圖1中指定的x和y紅色箭頭(b)所示。這些長(zhǎng)度,然后對(duì)矢量o及E(也示出為在矢量紅色箭頭),以產(chǎn)生所得到的R',它被投射到分析器軸線(A)作為絕對(duì)值R如上所討論的,該值測(cè)R于分析器軸正比于光穿過(guò)分析儀的量。當(dāng)R為正值,一些從偏振片的光已通過(guò)分析器和雙折射晶體顯示亮度的中間程度。
最大亮度為雙折射材料時(shí)顯示的液晶的長(zhǎng)(光學(xué)軸)定向于45度角,以兩個(gè)偏振器和分析器,如圖1(c)所示。滴的矢量o及e的突起上的偏振器軸(P)決定的偏振器,以這些向量的貢獻(xiàn)。當(dāng)這些突起上的載體(用紅色箭頭的矢量再次)和完成計(jì)算所得的值r'的矩形,然后測(cè)定,我們發(fā)現(xiàn),以光透過(guò)到該系統(tǒng)中的分析裝置傳遞的最大可能的貢獻(xiàn)。這種方法將對(duì)于任何晶體取向的工作相對(duì)于所述偏振器和分析器軸因?yàn)閛及e分別總是成直角互相,唯一的區(qū)別是o及電子相對(duì)于晶軸的方向。