Alguma introdução ao microscópio de polarização
Um microscópio de polarização é um microscópio que insere um polarizador e um analisador no sistema óptico de um microscópio óptico para verificar a anisotropia e a birrefringência de uma amostra]. Tanto o polarizador quanto o analisador são feitos de prismas polarizadores ou prismas Nicol de placas polarizadoras. O primeiro é instalado entre a fonte de luz e a amostra, e o último é instalado entre a lente objetiva e a ocular ou na ocular. Em amostras biológicas, fibras musculares, ossos e dentes apresentam anisotropia, e grãos de amido, cromossomos e fusos possuem birrefringência, por isso são utilizados na pesquisa química de células teciduais. A fonte de luz é preferencialmente luz de comprimento de onda único. Como a birrefringência das amostras biológicas é significativamente mais fraca que a das metalográficas, rochas ou cristais, às vezes a cor de interferência também é usada pelo fenômeno de adição e subtração causado pelo analisador sensível.
1. Luz natural e luz polarizada
A luz é um tipo de onda eletromagnética, que pertence à onda transversal (a direção da vibração é perpendicular à direção de propagação). Todas as fontes de luz reais, como luz solar, luz de velas, lâmpadas fluorescentes e lâmpadas de tungstênio, são chamadas de luz natural. Essas luzes são a soma da luz emitida por um grande número de átomos e moléculas. Embora a direção de vibração das ondas eletromagnéticas emitidas por um átomo ou molécula em um determinado momento seja a mesma, a direção de vibração de cada átomo e molécula também é diferente, e a frequência dessa mudança é extremamente rápida. Portanto, a luz natural é a soma da luz emitida por cada átomo ou molécula, que pode ser considerada como A vibração de sua onda eletromagnética tem igual probabilidade em todas as direções.
Quando a luz natural passa por certas substâncias na janela, após reflexão, refração e absorção, as ondas de vibração das ondas eletromagnéticas são limitadas a uma direção e as ondas eletromagnéticas que vibram em outras direções são bastante enfraquecidas ou eliminadas. Esse tipo de luz que vibra em uma determinada direção é chamada de luz polarizada. O plano formado pela direção de vibração da luz polarizada e a direção de propagação da onda de luz é chamado de plano de vibração.
2. Luz polarizada linearmente, luz polarizada circularmente e luz polarizada elipticamente
1. Luz linearmente polarizada
A luz polarizada linearmente também é chamada de luz polarizada plana porque a direção de vibração da luz está no mesmo plano. Olhando para a direção da propagação da luz, a direção da vibração dessa luz é uma linha reta, por isso também é chamada de luz polarizada linearmente ou luz polarizada linearmente.
2. Luz polarizada circularmente e luz polarizada elipticamente
(1) Birrefringência da luz e o eixo óptico do cristal
Quando um feixe de luz é injetado em um cristal anisotrópico, ele se divide em dois feixes que se propagam em direções diferentes. Esse fenômeno é chamado de birrefringência. Os dois feixes de luz que são birrefringentes são luz polarizada. Um dos dois feixes de luz sempre obedece à lei da refração da luz, e a velocidade de propagação não muda quando a direção incidente é alterada. Essa luz é chamada de luz comum, denotada por o; o outro feixe não obedece à lei da refração. Quando , sua velocidade de propagação também muda de acordo, e o índice de refração da luz é diferente. Este feixe é chamado de luz extraordinária e é representado por e.
Nos cristais anisotrópicos, existem certas direções especiais nas quais a birrefringência não ocorre, os raios ordinários e os raios extraordinários viajam na mesma direção e velocidade, e essas direções são chamadas de eixo óptico do cristal Cristais com eixo óptico É chamado de uniaxial cristal, e um cristal com dois eixos ópticos é chamado de cristal biaxial. Para cristais biaxiais, os dois raios após a birrefringência são ambos raios extraordinários.
(2) chip de onda
A placa de onda, conhecida como placa de onda, pode ser usada para alterar ou testar a polarização da luz. Quando a luz natural incide ao longo do eixo óptico de um cristal uniaxial, a birrefringência não ocorre. Se o raio-O e o raio-e gerados quando incidentes perpendiculares ao eixo óptico do cristal ainda se propagam ao longo da direção original do incidente, mas a velocidade de propagação e o índice de refração são diferentes, e a diferença na velocidade de propagação é a maior. Se uma fatia fina é cortada em uma direção paralela ao eixo óptico do cristal de um eixo, a superfície da bolacha é paralela ao eixo óptico e a bolacha feita dessa maneira é chamada de placa de onda. Quando a luz polarizada incide perpendicularmente ao eixo óptico da placa de onda, uma placa de onda é formada. raios-o e raios-e viajando na mesma direção, mas em velocidades diferentes. Se a placa de onda for mais espessa, ela é um múltiplo inteiro do comprimento de onda dos raios O e E, e essa placa de onda é chamada de placa de onda completa. E assim por diante, existem placas de meia onda e placas de 1/4 de onda e assim por diante.
(3) Formação de luz polarizada circularmente e luz polarizada elipticamente
Quando um feixe de luz natural incide perpendicularmente ao eixo óptico de um cristal uniaxial, os dois feixes de luz polarizada cujos planos de vibração são perpendiculares entre si são incoerentes. Como a luz natural é produzida por diferentes moléculas e átomos na fonte de luz, não há diferença de fase fixa, portanto não ocorre interferência. Mas quando um feixe de luz monocromática polarizada passa por um material birrefringente[/url], os dois feixes de luz polarizada produzidos podem ser coerentes. É equivalente à síntese de duas vibrações mutuamente perpendiculares do mesmo período.
