Algo de introducción al microscopio polarizador
Un microscopio polarizador es un microscopio que inserta un polarizador y un analizador en el sistema óptico de un microscopio óptico para verificar la anisotropía y la birrefringencia de una muestra]. Tanto el polarizador como el analizador están hechos de prismas polarizadores o prismas Nicol de placas polarizadoras. El primero se instala entre la fuente de luz y la muestra, y el segundo se instala entre la lente del objetivo y el ocular o sobre el ocular. En las muestras biológicas, las fibras musculares, los huesos y los dientes tienen anisotropía, y los granos de almidón, los cromosomas y los husos tienen birrefringencia, por lo que se utilizan en la investigación química de las células de los tejidos. La fuente de luz es preferiblemente luz de una sola longitud de onda. Dado que la birrefringencia de las muestras biológicas es significativamente más débil que la de las muestras metalográficas, de roca o de cristal, a veces el color de interferencia también es utilizado por el fenómeno de suma y resta causado por el analizador sensible.
1. Luz natural y luz polarizada
La luz es un tipo de onda electromagnética, que pertenece a la onda transversal (la dirección de vibración es perpendicular a la dirección de propagación). Todas las fuentes de luz reales, como la luz solar, la luz de las velas, las lámparas fluorescentes y las lámparas de tungsteno, se denominan luz natural. Estas luces son la suma de la luz emitida por un gran número de átomos y moléculas. Aunque la dirección de vibración de las ondas electromagnéticas emitidas por un átomo o molécula en un momento determinado es la misma, la dirección de vibración de cada átomo y molécula también es diferente, y la frecuencia de este cambio es extremadamente rápida. Por lo tanto, la luz natural es la suma de la luz emitida por cada átomo o molécula, que puede considerarse como La vibración de su onda electromagnética tiene la misma probabilidad en todas las direcciones.
Cuando la luz natural pasa a través de ciertas sustancias en la ventana, después de la reflexión, la refracción y la absorción, las ondas de vibración de las ondas electromagnéticas se limitan a una dirección y las ondas electromagnéticas que vibran en otras direcciones se debilitan o eliminan en gran medida. Este tipo de luz que vibra en una determinada dirección se llama luz polarizada. El plano formado por la dirección de vibración de la luz polarizada y la dirección de propagación de la onda de luz se denomina plano de vibración.
2. Luz polarizada linealmente, luz polarizada circularmente y luz polarizada elípticamente
1. Luz polarizada linealmente
La luz polarizada linealmente también se llama luz polarizada plana porque la dirección de vibración de la luz está en el mismo plano. Mirando la dirección de propagación de la luz, la dirección de vibración de esta luz es una línea recta, por lo que también se denomina luz polarizada linealmente o luz polarizada linealmente.
2. Luz polarizada circularmente y luz polarizada elípticamente
(1) Birrefringencia de la luz y el eje óptico del cristal.
Cuando se inyecta un haz de luz en un cristal anisotrópico, se dividirá en dos haces que se propagan en direcciones diferentes. Este fenómeno se llama birrefringencia. Los dos haces de luz que son birrefringentes son luz polarizada. Uno de los dos haces de luz siempre obedece la ley de refracción de la luz, y la velocidad de propagación no cambia cuando cambia la dirección de incidencia. Esta luz se llama luz ordinaria, denotada por o; el otro haz no obedece la ley de la refracción. Cuando , su velocidad de propagación también cambia en consecuencia, y el índice de refracción de la luz es diferente. Este rayo se llama luz extraordinaria y está representado por e.
En los cristales anisotrópicos, hay ciertas direcciones especiales en las que no se produce birrefringencia, los rayos ordinarios y los rayos extraordinarios viajan en la misma dirección y velocidad, y estas direcciones se denominan eje óptico del cristal Cristales con un eje óptico Se denomina uniaxial cristal, y un cristal con dos ejes ópticos se llama cristal biaxial. Para cristales biaxiales, los dos rayos después de la birrefringencia son rayos extraordinarios.
(2) chip de onda
La placa de ondas, denominada placa de ondas, se puede utilizar para cambiar o probar la polarización de la luz. Cuando la luz natural incide a lo largo del eje óptico de un cristal uniaxial, no se produce birrefringencia. Si el rayo o y el rayo e generados cuando inciden perpendicularmente al eje óptico del cristal aún se propagan a lo largo de la dirección incidente original, pero la velocidad de propagación y el índice de refracción son diferentes, y la diferencia en la velocidad de propagación es la mayor. Si se corta una rebanada delgada en una dirección paralela al eje óptico del cristal de un eje, la superficie de la oblea es paralela al eje óptico y la oblea hecha de esta manera se llama placa ondulada. Cuando la luz polarizada incide perpendicularmente al eje óptico de la placa ondulatoria, se forma una placa ondulatoria. Rayos o y rayos e que viajan en la misma dirección pero a diferentes velocidades. Si la placa de ondas es más gruesa, es un múltiplo entero de la longitud de onda de los rayos o y e, y esta placa de ondas se denomina placa de onda completa. Y así sucesivamente, hay placas de media onda y placas de 1/4 de onda y así sucesivamente.
(3) Formación de luz polarizada circularmente y luz polarizada elípticamente
Cuando un haz de luz natural incide perpendicularmente al eje óptico de un cristal uniaxial, los dos haces de luz polarizada cuyos planos de vibración son perpendiculares entre sí son incoherentes. Debido a que la luz natural es producida por diferentes moléculas y átomos en la fuente de luz, no existe una diferencia de fase fija, por lo que no se produce interferencia. Pero cuando un haz de luz polarizada monocromática atraviesa un material birrefringente[/url], los dos haces de luz polarizada producidos pueden ser coherentes. Es equivalente a la síntesis de dos vibraciones mutuamente perpendiculares del mismo período.
