Βασική αρχή λειτουργίας του πολωτικού μικροσκοπίου
1, Μονοδιαθλαστική και διπλή διάθλαση:
Όταν το φως διέρχεται από μια ουσία, εάν οι ιδιότητες και η διαδρομή του φωτός δεν αλλάζουν λόγω της κατεύθυνσης φωτισμού, αυτή η ουσία έχει "ισοτροπία" στην οπτική, γνωστή και ως ενιαίος διαθλαστής, όπως συνηθισμένα αέρια, υγρά και άμορφα στερεά ; Εάν η ταχύτητα, ο δείκτης διάθλασης, η απορρόφηση και η πόλωση, το πλάτος κ.λπ. του φωτός που διέρχεται από άλλο υλικό ποικίλλουν ανάλογα με την κατεύθυνση φωτισμού, αυτό το υλικό έχει "ανισοτροπία" στην οπτική, γνωστό και ως διπλοδιαθλαστικό υλικό, όπως κρύσταλλοι, ίνες κ.λπ.
2, φαινόμενο πόλωσης φωτός:
Τα φωτεινά κύματα μπορούν να χωριστούν σε φυσικό φως και πολωμένο φως με βάση τα χαρακτηριστικά δόνησης τους. Τα χαρακτηριστικά δόνησης του φυσικού φωτός είναι ότι υπάρχουν πολλές επιφάνειες δόνησης στον κατακόρυφο άξονα διάδοσης των κυμάτων φωτός και η κατανομή πλάτους της δόνησης σε κάθε επίπεδο είναι η ίδια. Το φυσικό φως, μέσω της ανάκλασης, της διάθλασης, της διπλής διάθλασης και της απορρόφησης, μπορεί να παράγει κύματα φωτός που δονούνται μόνο προς μία κατεύθυνση, τα οποία ονομάζονται «πολωμένο φως» ή «πολωμένο φως».
3, Η δημιουργία και η επίδραση της πόλωσης:
Τα σημαντικά συστατικά ενός πολωτικού μικροσκοπίου είναι η συσκευή πόλωσης - ο πολωτής και ο ανιχνευτής. Στο παρελθόν, και τα δύο αποτελούνταν από πρίσματα Nicola, τα οποία ήταν κατασκευασμένα από φυσικό ασβεστίτη. Ωστόσο, λόγω του περιορισμού του μεγάλου όγκου κρυστάλλων, ήταν δύσκολο να επιτευχθούν μεγάλες περιοχές πόλωσης. Τα μικροσκόπια πόλωσης χρησιμοποιούσαν τεχνητούς πολωτές αντί για καθρέφτες Nicol. Οι τεχνητοί πολωτές κατασκευάζονται από κρυστάλλους θειικής κινολίνης, γνωστού και ως γραφίτη, και έχουν πράσινο χρώμα ελιάς. Όταν το συνηθισμένο φως περνά μέσα από αυτό, μπορεί να αποκτήσει γραμμικά πολωμένο φως που δονείται μόνο σε ευθεία γραμμή. Ένα πολωτικό μικροσκόπιο έχει δύο πολωτικά κάτοπτρα, ένα από τα οποία βρίσκεται μεταξύ της πηγής φωτός και του αντικειμένου που ελέγχεται και ονομάζεται πολωτικός καθρέφτης. Μια άλλη συσκευή που βρίσκεται μεταξύ του αντικειμενικού φακού και του προσοφθάλμιου φακού ονομάζεται "πολικός καθρέφτης", ο οποίος έχει μια λαβή που εκτείνεται έξω από την κάννη του φακού ή το μεσαίο εξάρτημα για εύκολη λειτουργία και έχει μια κλίμακα γωνίας περιστροφής πάνω του. Όταν το φως που εκπέμπεται από την πηγή φωτός διέρχεται από δύο πολωτές, εάν οι κατευθύνσεις δόνησης του πολωτή και του πολωτή είναι παράλληλες μεταξύ τους, δηλαδή στη "θέση παράλληλου πολωτή", το οπτικό πεδίο είναι φωτεινότερο. Αντίθετα, αν τα δύο είναι κάθετα μεταξύ τους, δηλαδή σε ορθογώνια θέση βαθμονόμησης, το οπτικό πεδίο είναι εντελώς σκοτεινό. Εάν τα δύο έχουν κλίση, το οπτικό πεδίο δείχνει μέτριο βαθμό φωτεινότητας. Από αυτό, μπορεί να φανεί ότι το γραμμικά πολωμένο φως που σχηματίζεται από το πολωτικό κάτοπτρο μπορεί να περάσει εντελώς αν η διεύθυνση δόνησης του είναι παράλληλη με την κατεύθυνση δόνησης του πολωτικού κατόπτρου. Αν είναι λοξό, θα περάσει μόνο ένα μέρος. Αν είναι κατακόρυφο, δεν μπορεί να περάσει καθόλου. Ως εκ τούτου, όταν χρησιμοποιείται ένα πολωτικό μικροσκόπιο για επιθεώρηση, η αρχή είναι να διασφαλίζεται ότι το πολωτικό κάτοπτρο και το κάτοπτρο επιθεώρησης βρίσκονται σε ορθογώνια θέση επιθεώρησης.
4, Διδιαθλαστικό σώμα κάτω από ορθογώνια θέση πόλωσης:
Στην περίπτωση της ορθογωνικότητας, το οπτικό πεδίο είναι σκοτεινό. Εάν το αντικείμενο που ελέγχεται παρουσιάζει ισότροπο μονό διαθλαστή στην οπτική, ανεξάρτητα από το πώς περιστρέφεται η σκηνή, το οπτικό πεδίο παραμένει σκοτεινό. Αυτό συμβαίνει επειδή η διεύθυνση δόνησης του γραμμικά πολωμένου φωτός που σχηματίζεται από το πολωτικό κάτοπτρο παραμένει αμετάβλητη και κάθετη προς την κατεύθυνση δόνησης του πολωτικού κατόπτρου. Εάν το αντικείμενο που ελέγχεται έχει χαρακτηριστικά διπλής διάθλασης ή περιέχει ουσίες με χαρακτηριστικά διπλής διάθλασης, το οπτικό πεδίο στην περιοχή με χαρακτηριστικά διπλής διάθλασης γίνεται φωτεινότερο. Αυτό συμβαίνει επειδή το γραμμικά πολωμένο φως που εκπέμπεται από τον πολωτικό καθρέφτη εισέρχεται στο διπλοδιαθλαστικό σώμα και παράγει δύο τύπους γραμμικά πολωμένου φωτός με διαφορετικές κατευθύνσεις δόνησης. Όταν αυτοί οι δύο τύποι φωτός περνούν μέσα από τον πολωτικό καθρέφτη, επειδή η άλλη δέσμη φωτός δεν είναι ορθογώνια προς την κατεύθυνση πόλωσης του πολωτικού καθρέφτη, το ανθρώπινο μάτι μπορεί να δει φωτεινές εικόνες μέσα από τον πολωτικό καθρέφτη. Όταν το φως διέρχεται από ένα διπλοδιαθλαστικό υλικό, οι κατευθύνσεις δόνησης των δύο τύπων πολωμένου φωτός που σχηματίζονται ποικίλλουν ανάλογα με τον τύπο του αντικειμένου.
Όταν το αμφίδιαθλαστικό σώμα περιστρέφει τη σκηνή με ορθογώνιο τρόπο, η εικόνα του διπλού διαθλαστικού σώματος υφίσταται τέσσερις αλλαγές στη φωτεινότητα κατά τη διάρκεια περιστροφής 360 μοιρών και σκουραίνει κάθε 90 μοίρες. Η θέση θαμπώματος είναι η θέση όπου οι δύο κατευθύνσεις δόνησης του διπλοδιαθλαστικού σώματος είναι συνεπείς με τις κατευθύνσεις δόνησης των δύο πολωτών, γνωστή ως "θέση απόσβεσης". Όταν το αντικείμενο που δοκιμάζεται περιστρέφεται 45 μοίρες από τη θέση κατάσβεσης, γίνεται το πιο φωτεινό, το οποίο ονομάζεται «διαγώνια θέση». Αυτό συμβαίνει επειδή όταν το πολωμένο φως φτάσει στο αντικείμενο με απόκλιση 45 μοιρών, μέρος του φωτός μπορεί να αποσυντεθεί και να περάσει μέσα από τον πολωτή, καθιστώντας το φωτεινό. Με βάση τις παραπάνω βασικές αρχές, η μικροσκοπία πόλωσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό ισότροπων μεμονωμένων διαθλαστών, ανισότροπων διπλοδιαθλαστικών και ουσιών.
5, Χρώμα παρεμβολής:
Στην περίπτωση της ορθογώνιας ανίχνευσης μετατόπισης, με χρήση μικτού φωτός διαφορετικών μηκών κύματος ως πηγή φωτός για την παρατήρηση του διπλοδιαθλαστικού σώματος, κατά την περιστροφή της σκηνής, δεν εμφανίζεται μόνο η φωτεινότερη διαγώνια θέση στο οπτικό πεδίο, αλλά και το χρώμα. Ο λόγος για την εμφάνιση των χρωμάτων προκαλείται κυρίως από χρώματα παρεμβολής και φυσικά, το αντικείμενο που ελέγχεται μπορεί να μην είναι άχρωμο και διαφανές. Τα χαρακτηριστικά κατανομής των χρωμάτων παρεμβολής καθορίζονται από τον τύπο και το πάχος του διπλοδιαθλαστικού υλικού, το οποίο οφείλεται στην εξάρτηση της αντίστοιχης καθυστέρησης από το μήκος κύματος διαφορετικού χρώματος φωτός. Εάν η καθυστέρηση σε μια περιοχή του αντικειμένου που ελέγχεται είναι διαφορετική από εκείνη σε μια άλλη περιοχή, το χρώμα του φωτός που διέρχεται από τον πολωτικό καθρέφτη θα είναι επίσης διαφορετικό.
