徠卡偏光顯微鏡是一種重要的光學(xué)儀器,它利用光的偏振特性對(duì)具有雙折射性的物質(zhì)進(jìn)行觀察和研究,是在一般顯微鏡的基礎(chǔ)上增添了使普通光線轉(zhuǎn)變成偏振光和檢測(cè)偏振光的裝置,可用于觀察和研究礦物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性質(zhì),幫助識(shí)別礦物的晶體形態(tài)、成分及其晶格結(jié)構(gòu);用于觀察和研究各種材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性質(zhì),如淀粉性質(zhì)鑒定、藥品成分鑒定、纖維、液晶、DNA晶體等;用于觀察和研究細(xì)胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生物分子的各向異性,如纖維蛋白、膠原蛋白、細(xì)胞分裂時(shí)的紡綞絲等。此外,還用于研究生物大分子的構(gòu)象和動(dòng)態(tài)行為。其核心部件包括:
起偏器:安裝在光源與被檢物體之間,用于將普通光轉(zhuǎn)換為直線偏振光。
檢偏器:安裝在物鏡與目鏡之間,用于檢測(cè)透過(guò)樣品后的偏振光。檢偏器上通常有手柄和旋轉(zhuǎn)角的刻度,便于操作和調(diào)整。
載物臺(tái):可以旋轉(zhuǎn),便于觀察樣品在不同方向上的偏振特性。
此外,還可能配備移相裝置(如全波片、半波片、1/4波片等)和補(bǔ)償器,用于進(jìn)一步調(diào)整和控制偏振光的相位。
徠卡偏光顯微鏡的工作原理基于光的偏振現(xiàn)象和雙折射性。具體過(guò)程如下:
偏振光的生成:當(dāng)普通光通過(guò)起偏器時(shí),它變成只在一個(gè)方向上振動(dòng)的直線偏振光。
偏振光的照射:這束直線偏振光照射到樣品上。由于樣品材料的不同特性,某些物質(zhì)能夠改變?nèi)肷涔獾钠穹较蚧驈?qiáng)度。
偏振光的分析:當(dāng)光線通過(guò)樣品后,檢偏器會(huì)對(duì)其進(jìn)行分析。通過(guò)調(diào)節(jié)檢偏器的角度,觀察者可以得到與樣品結(jié)構(gòu)相關(guān)的光學(xué)信息。如果樣品的某個(gè)部分具有雙折射性,那么它會(huì)使入射光的偏振方向發(fā)生旋轉(zhuǎn),這種旋轉(zhuǎn)可以通過(guò)檢偏器檢測(cè)到。
徠卡偏光顯微鏡的成像特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
增強(qiáng)對(duì)比度:能夠通過(guò)對(duì)樣品的光線進(jìn)行特定的偏振處理,從而增強(qiáng)樣品的對(duì)比度,揭示出更多隱藏在常規(guī)顯微鏡下不可見(jiàn)的細(xì)節(jié)。
揭示各向異性:樣品中的各向異性部分會(huì)引起不同的光學(xué)效應(yīng),使得通過(guò)樣品的光在強(qiáng)度、顏色和方向上發(fā)生變化。能夠利用這些變化來(lái)揭示樣品的各向異性特性。
非侵入性分析:對(duì)樣品的要求較低,可以在不破壞樣品的前提下進(jìn)行分析,這使得它在科學(xué)研究中成為一種非侵入性的強(qiáng)大工具。