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光學顯微鏡觀察方式大盤點：偏光

偏光觀察方式（Polarization，簡稱Pol）

自然光經過反射、折射、雙折射及吸收等作用，可得到只在一個方向上振動的光波，這種光波稱為“偏光”或“偏振光”。偏光觀察方式就是利用光的偏振特性對具有雙折射性物質進行研究鑒定，被廣泛地應用在礦物、化學、生物學（如鑒定骨骼、牙齒、膽固醇、神經纖維、腫瘤細胞、橫紋肌和毛發(fā)等）和植物學等領域。

偏光觀察下的尼群地平

（1）成像原理

光的偏振

晶體在光學性質上具有雙折射性，也稱各向異性，即光線在通過晶體時，分解成兩種振動方向互相垂直且傳播速度不等的偏光，如上圖光經過晶體（雙折射體）后，被分解成A光和B光兩個偏振光，他們方向相互垂直，但相位不同，其差異與雙折射體厚度相關。

方解石雙折射現(xiàn)象演示

礦物、植物中的纖維、骨骼、牙齒、毛發(fā)、淀粉粒等諸多物質屬于或含有晶體成體。以方解石演示，透過方解石看紙面上的“光”字，會出現(xiàn)o光和e光兩個像，并且隨著方晶石的旋轉，o光的像不動，e光的像會繞著o光的像旋轉。

（2）關鍵部件

偏光顯微鏡有簡易偏光和專業(yè)偏光的區(qū)別，簡易偏光關鍵部件是起偏器和檢偏器；專業(yè)偏光顯微鏡則還需要帶刻度的旋轉式載物臺、補償器、勃氏鏡、無應力物鏡 。

MJ43-N上的起/檢偏器，檢偏器帶刻度

①起偏器與檢偏器：產生特定偏振方向的偏振光，偏振方向可調且?guī)Э潭取？梢詫崿F(xiàn)單偏光觀察、正交偏光觀察，用于判斷淀粉等雙折射晶體等應用。

MP41的旋轉式載物臺

②帶刻度的旋轉式載物臺：調整樣品中心位置并旋轉，記錄偏振圖像變化時的轉動角度。可以實現(xiàn)正交偏光下的消光觀察，礦片在正交偏光鏡下呈現(xiàn)黑暗的現(xiàn)象稱為消光，按旋轉360°是否出現(xiàn)四次消光，可判斷區(qū)分均質體礦片和非均質體礦片。

MP41的石英補償器

③補償器：主要有石膏、云母、石英等補償器，用于改變光程等光學屬性。生物體的雙折射性通常比較弱，可以利用石膏補償片或云母補償片來增強進行鏡檢。

MP41的勃氏鏡

④勃氏鏡（Bertrand Lens）：勃特蘭透鏡在錐光觀察時使用，用于形成干涉圖，干涉圖的形態(tài)因晶體的光性和切片方向而不同，可借以鑒別晶體的軸性、切片類型、光性符號等屬性。必須搭配無應力物鏡使用。

MP41的無應力物鏡

⑤無應力物鏡：一般物鏡具有應力屬性，會在錐光觀察中產生干擾導致結果不準，因此錐光觀察必須搭配無應力物鏡。無應力物鏡一般是專業(yè)偏光顯微鏡用，會有POL英文標記，有些廠商還會使用紅色字體來跟一般物鏡作區(qū)分。

（3）成像特點

單偏光觀察的巖石，MS60拍攝

①單偏光：單偏光下，晶體會因為偏光效應而出現(xiàn)干涉色，起偏檢偏的角度變化，干涉色也會發(fā)生變化。主要觀察礦物的形態(tài)、解理、顏色、突起、邊緣、糙面、貝克線、色散效應等現(xiàn)象。

正交偏光下的導管，MP41拍攝

②正交偏光：起偏檢偏成90°時，樣品從單偏光進入正交偏光狀態(tài)，正交偏光圖像特點，只有晶體會有光，其他非晶體會暗下去，類似熒光。主要觀察礦物的消光，干涉色，延性，雙晶等現(xiàn)象。

正交偏光下的食鹽

需要補充的是，正交偏光下不一定出現(xiàn)五顏六色的干涉色，初級干涉色是暗灰到黑白的，典型代表食鹽。使用補償器可以改變干涉色。

錐光觀察的干涉圖

③錐光：正交偏光下，將勃氏鏡推入光路形成錐光觀察的干涉圖。干涉圖是向中央?yún)R聚的錐形光，不體現(xiàn)樣品的形態(tài)，圖案外觀各異，但一定是對稱的。

（4）主要應用

帶偏光的體視顯微鏡MZ101拍攝蛋白晶體

①生物學：觀察細胞、組織、纖維等生物樣品的微觀結構，研究生物組織的生長、發(fā)育和病變過程。或在一些實驗中監(jiān)察實驗情況，節(jié)省耗材的消耗。

MP41觀察巖石切片

②地質學：用于觀察礦物、巖石的內部結構，有助于識別礦物種類和分析巖石成因。

MP41搭配高溫熱臺，觀察液晶材料

③材料學：觀察材料的偏光特性判斷材料性質，對材料的研究和開發(fā)具有重要意義。

MP41搭配高溫熱臺，觀察尼群地平

④藥物研究：觀察藥物晶型形成條件和不同晶型下的藥物效果，藥物晶型對溶出、生物利用度、安全性都有重要影響。

簡易偏光顯微鏡ML31-P觀察中藥粉末

⑤中藥鑒定：偏光觀察可以快速判別淀粉顆粒、導管結構等特征，幫助提升中藥粉末鑒定的速度和準確性。

（5）明美產品推薦

①專業(yè)偏光顯微鏡MP41

• 可實現(xiàn)單偏光、正交偏光、錐光觀察和消光觀察

• 帶補償器、勃氏鏡、無應力物鏡等專業(yè)配件

• 可搭配高溫熱臺，實現(xiàn)可控加熱和恒溫加熱

• 廣泛應用于地質、化工、醫(yī)療、藥品等領域的研究與檢驗

②簡易偏光顯微鏡ML31-P

• 簡易偏光附件，可實現(xiàn)單偏光和正交偏光

• 輕松切換，不影響生物顯微鏡功能使用

• 適用于定性的偏光檢測，如中藥鑒定、藻類等的檢測

③金相顯微鏡MJ31/MJ33/MJ43等

• 金相臂帶起偏器檢偏器，支持落射偏光觀察

• 輕松切換，不影響金相顯微鏡功能使用

• 適用于材料表面的偏光性質檢測

④體視顯微鏡搭配偏光附件

• 簡易偏光，輕松判別和操作挑選晶體

• 連續(xù)變倍，長工作距離，大工作空間

• 適合蛋白結構晶體學研究等應用

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