偏光显微镜
偏光显微镜课件
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四、衬度原理 1、偏光显微镜（PC）
起偏器 球晶半经
检偏器
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OD = A sin wt cos a OE = A sin (wt- δ) sin a Y = A sin2a sin (δ/2) cos (wt- δ/2) I = A2sin22a sin2 δ/2
热台偏光显微镜及图象分析软件
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三种显微技术的比较：
1、偏光显微镜（PC） 2、透射电镜 （TEM） 3、扫描电镜 （SEM）
比较：成像原理、分辨率、放大倍数、 衬度原理、样品形态及要求
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一、成像原理
1、偏光显微镜（PC）
自然光 偏振光
物镜
目镜
光源 起偏器 聚光系统 试 样
检偏器
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一、成像原理
（μm级）
500C
700C
750C
800C
1100C
1300C
方法： 偏光显微镜（250倍），熔融压片。
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偏光显微镜-纳米CaCO3对PP球晶尺寸的影响
（μm级）
纯PP
未处理（6phr） 处理(6phr)
方法： 偏光显微镜（250倍），熔融压片。 结论： 纳米无机粒子的加入，使体系球晶尺寸
变小，经表面处理后情况更明显。
PP球晶偏光显微镜图片
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五、样品要求 1、偏光显微镜（PC）
基本要求：要求样品必须能透光。
基本形态：薄膜 （μm级）
载玻片
盖玻片
试样薄片
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六、仪器外形
L 9000型偏光显微镜 目镜： 10 物镜： 10，4，40
偏光显微镜
基本原理
（一）单折射性与双折射性：光线通过某一物质时，如光的性质和进路不因照射方向而改变，这种物质在光 学上就具有“各向同性”，又称单折射体，如普通气体、液体以及非结晶性固体；若光线通过另一物质时，光的 速度、折射率、吸收性和偏振、振幅等因照射方向而有不同，这种物质在光学上则具有“各向异性”，又称双折 射体，如晶体、纤维等。
主要用途
应用2(4张)偏光显微镜是研究晶体光学性质的重要仪器，同时又是其他晶体光学研究法(油浸法、弗氏台法 等)的基础。
偏光显微镜是利用光的偏振特性对具有双折射性物质进行研究鉴定的必备仪器,可做单偏光观察，正交偏光观 察，锥光观察。将普通光改变为偏振光进行镜检的方法，以鉴别某一物质是单折射（各向同行）或双折射性（各 向异性）。
2、各种生物和非生物材料鉴定：如淀粉性质鉴定、药品成分鉴定、纤维、液晶、DNA晶体等。
3、医学分析：如结石、尿酸晶体检测、关节炎等。
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偏光显微镜
显微镜类型
01 主要特点
03 相关要求 05 分类
目录
02 基本原理 04 注意事项 06 主要用途
偏光显微镜（Polarizing microscope）是用于研究所谓透明与不透明各向异性材料的一种显微镜，在地质 学等理工科专业中有重要应用。凡具有双折射的物质，在偏光显微镜下就能分辨的清楚，当然这些物质也可用染 色法来进行观察，但有些则不可用，而必须利用偏光显微镜。反射偏光显微镜是利用光的偏振特性对具有双折射 性物质进行研究鉴定的必备仪器，可供广大用户做单偏光观察，正交偏光观察，锥光观察。
双折射性是晶体的基本特征。因此，偏光显微镜被广泛地应用在矿物、化学等领域。在人体及动物学方面， 常利用偏光显微术来鉴别骨骼、牙齿、胆固醇、神经纤维、肿瘤细胞、横纹肌和毛发等。以下是偏光显微镜的应 用领域。
偏光显微镜原理
偏光显微镜原理偏光显微镜是一种利用偏振光原理观察材料性质的显微镜，其原理是利用偏振器和检偏器之间的光学装置，使得只有特定方向的光通过样品，从而观察样品的各种性质。
偏光显微镜在材料科学、生物学、地质学等领域有着广泛的应用。
下面我们将详细介绍偏光显微镜的原理。
首先，偏光显微镜的基本构成包括偏振器、样品、检偏器和目镜。
偏振器是将自然光变成偏振光的装置，它只允许特定方向的光通过。
样品放置在偏振器和检偏器之间，样品中的晶体结构或者各向异性材料会改变光的传播方向，从而产生双折射现象。
检偏器可以通过调节其方向，观察不同方向的偏振光通过样品后的光强变化，从而得到样品的各种性质信息。
其次，偏光显微镜观察样品时，可以根据样品的各向异性特点来分析样品的结构、形态、组成等信息。
例如，晶体样品在偏光显微镜下会呈现出各种颜色的干涉条纹，通过分析这些条纹的形状和颜色可以得到晶体的晶体学性质。
生物样品中的纤维组织、细胞结构等也可以通过偏光显微镜来观察和分析，从而揭示样品的微观特性。
此外，偏光显微镜还可以应用在材料的质量检测、矿物学研究、生物医学领域等。
例如，通过偏光显微镜观察材料的晶体结构，可以判断材料的质量和纯度；地质学家可以利用偏光显微镜来分析岩石和矿物样品的组成和成因；生物学家可以通过偏光显微镜来观察细胞组织的形态和结构，从而研究生物学特性。
综上所述，偏光显微镜是一种重要的观察和分析工具，其原理是利用偏振光的特性来观察材料的各种性质。
通过偏光显微镜的观察，可以揭示样品的微观结构、组成和性质，为材料科学、生物学、地质学等领域的研究提供重要的信息和数据。
因此，偏光显微镜在科学研究和实际应用中具有重要的地位和作用。
偏光显微镜的原理和应用
偏光显微镜的原理和应用1. 偏光显微镜的原理偏光显微镜是一种特殊的光学显微镜，它利用偏振光的性质来观察样品。
它包括偏光器、样品、偏光片和分析器四个主要部分。
1.1 偏光器偏光器是偏光显微镜的一个重要部分，它起到了选择特定偏振方向的光线的作用。
在偏光显微镜中，光是通过偏光器成束入射到样品上的。
光通过偏光器时，只有与偏光器的偏振方向相同的光才能通过，其余的光则被阻挡。
1.2 样品样品是放置在偏光显微镜下方的待观察物体。
它可以是固体、液体或气体。
样品在偏光显微镜下的观察可以提供关于其结构和性质的有用信息。
1.3 偏光片偏光片是一种特殊的光学元件，它具有选择性地允许特定方向的偏振光通过。
偏光显微镜中的偏光片一般有两个，一个位于偏光器之前，称为偏光片1，另一个位于分析器之前，称为偏光片2。
偏光片可以根据需要旋转，从而改变通过的偏振方向。
1.4 分析器分析器位于偏光片2之后，它的作用是分析从样品中传出的光的偏振方向。
分析器只允许特定方向的偏振光通过，通过分析器的光会被接收器接收。
2. 偏光显微镜的应用偏光显微镜由于其特殊的原理和结构，具有广泛的应用。
2.1 材料科学研究偏光显微镜在材料科学研究中起着重要作用。
它可以用来观察和分析材料的晶体结构和纹理。
通过观察样品在不同偏光方向下的反射和透射光，可以得到材料的偏光显微镜图像，从而推断材料的结构和性质。
2.2 生物学研究偏光显微镜也被广泛应用于生物学研究中。
它可以用来观察和研究生物样品中的细胞结构、组织结构和细胞活动。
偏光显微镜可以通过改变偏光片的方向和旋转样品来观察生物样品的各种特性。
2.3 地质学研究在地质学研究中，偏光显微镜常用于矿物学分析。
它可以用来观察和识别不同矿物的光学性质和结构特征。
通过观察矿物在偏光显微镜下的图像，可以推断矿物的成分和形成条件。
2.4 化学分析偏光显微镜在化学分析中也有重要应用。
它可以用来观察和分析化学物质的晶体结构、相变和光学性质。
偏光显微镜基本原理
偏光显微镜基本原理偏光显微镜（Polarizing Microscope）是一种专门用于观察具有双折射性质的材料的显微镜。
它能够通过控制偏振光的方向和光的自然振动方向之间的关系，来显示和分析样品的结构和性质。
偏光显微镜的基本原理可以分为偏光和双折射两个方面。
首先，我们先来了解偏光的概念。
光是一种电磁波，它的电场矢量在垂直于光传播方向的平面内振动。
而自然光是由各个方向的电场矢量叠加而成的。
当一个偏振片放置在自然光传播方向上时，只有与偏振片的传播方向一致的电场矢量可以通过，其余方向的电场矢量都会被挡住，使得出射光只有一个方向的振动。
当偏光过滤器和样品之间的相对位置发生改变时，会观察到样品的不同颜色，这是由于样品的双折射性质引起的。
双折射是一种现象，当光通过具有非等向性的材料时，沿不同方向传播的光速度不同，从而导致光线发生偏折或分离的现象。
双折射材料包括晶体和各向异性材料。
它们的双折射性质可以通过使用偏光显微镜来观察和研究。
在偏光显微镜中，光源发出的自然光会先通过一个偏振片（称为偏光器），使得光变成有一个特定方向振动的偏振光。
偏振光通过透镜系统后，进入放置在样品下方的偏光分析器（也是一个偏振片）。
然后，偏振光通过样品后，会经历样品的双折射现象。
不同方向的光振动将由于双折射现象而发生不同程度的滞后，导致两个方向的光振动分离。
分离的光将通过放置在显微镜物镜下方的偏光滤光片进一步处理。
显微镜中的偏光器和偏光分析器之间可以调节的角度称为偏光角。
通过调整偏光角，可以改变通过样品的光的偏振方向。
当偏振片的传播方向与样品的光振动方向一致时，样品中的光将完全通过，显现出亮的区域。
而当偏振片的传播方向与样品的光振动方向垂直时，样品中光的通过将受到限制，显现出暗的区域。
通过观察样品在不同偏光角下的现象，可以了解样品的双折射性质以及其结构和性质。
在偏光显微镜中，还有一个重要的组件叫做偏振旋转盘。
这个盘是由一系列叫做溶晶的片状矿物质组成的。
偏光显微镜在材料表征中的应用
偏光显微镜在材料表征中的应用《偏光显微镜在材料表征中的应用》引言：偏光显微镜是现代材料科学研究中常用的重要工具，广泛应用于材料表征的各个领域。
其独特的成像原理和优势，使得它在材料结构、组织、性能等方面的研究中发挥着重要的作用。
一、偏光显微镜的原理及优势1. 偏光显微镜原理：偏光显微镜基于偏振光的原理，通过构建偏振器和解析器的光学系统，能够将物质对光波的偏振现象转化为对样品的显微观察。
2. 偏光显微镜的优势：相比其他显微镜，偏光显微镜具有以下优势：a. 提高对材料的分辨率，使样品细微结构更加清晰可见；b. 独特的偏振光观察方式，可以揭示样品的偏振光特性，如双折射现象等；c. 可以同时观察样品的透射光和反射光，提供更全面的信息。
二、偏光显微镜在材料表征中的应用1. 材料组织分析：偏光显微镜可以观察和分析材料的晶体结构、晶粒取向、晶界、孪晶和畸变等，为了解材料的组织、相变等提供直观的观察和分析手段。
2. 材料性质研究：偏光显微镜可以观测材料的双折射、偏光方向等特性，并结合偏振光显微镜样品台的转动，可以定性和定量地研究材料的光学性质、磁性、电性等。
3. 反射显微镜应用：通过添加偏光装置到反射显微镜上，实现材料的反射光显微观察，可用于金属、涂层、陶瓷等材料薄膜观察和分析。
4. 生物样品观察：除了材料研究，偏光显微镜还广泛应用于生物领域，用于观察和分析生物样品的结构、组成和动态变化等。
三、展望随着科技的不断发展，偏光显微镜将在材料表征中发挥更大的作用。
未来，我们可以期待偏光显微镜在材料纳米结构、表面形貌等方面的发展，提供更精确、更全面的材料表征信息。
同时，结合其他表征技术的发展，例如原子力显微镜和拉曼光谱等，可以进一步拓宽偏光显微镜的应用范围，并提高材料表征的深度和精度。
结论：偏光显微镜作为一种重要的表征工具，在材料科学研究中具有广泛的应用。
它的原理和优势使其成为了研究材料结构、组织、性能等方面的重要手段。
偏光显微镜使用方法
偏光显微镜使用方法
一、偏光显微镜简介
偏光显微镜是一种用于分析荧光显微图像的专业显微镜，它利用极化光学原理，可以将被观察模式中的荧光光线变成同向的极化光线。
通过使用偏振光，被观察物的显微结构可以清楚化和精细化。
由于其具有特定的极化特性，偏光显微镜可用于研究蛋白质、脂肪和其他化合物结构，也可以用于研究荧光显微图像的细胞特性和定位。
二、偏光显微镜的构造
偏光显微镜主要由可调节的偏振片、可极化的反射罩罩、反光片和定向及镜片组成。
其中，可调节的偏振片可以控制偏振光的方向和幅度，可极化的反射罩罩可以调节偏振光的极化角度，反光片可以减少被观察的样本反映的热效应，定向和镜片可以反射和放大被观察的样品图像。
三、使用偏光显微镜的步骤
1.安装和调节
首先，使用者应检查偏光显微镜是否安装正确，然后设置反射罩罩的极化角度。
接下来，使用者应调节偏振片的方向和幅度，使偏振光可以正确地被被观察样品所吸收和反射。
2.校准
在使用偏光显微镜时，需要将反射罩罩和反光片校准到正确的大小，以确保所有的光线能够准确地被被观察物接收。
3.清晰度调整。
偏光显微镜
偏光显微镜 （Polarizingmicroscope） ）
偏光显微镜是用于研究所谓透明与不透明各 偏光显微镜是用于研究所谓透明与不透明各 向异性材料的一种显微镜。凡具有双折射的 向异性材料的一种显微镜。凡具有双折射的 双折射 物质，在偏光显微镜下就能分辨的清楚。 物质，在偏光显微镜下就能分辨的清楚。
偏光显微镜的应用
2. 应用偏光显微镜可以观察具有晶体构造的 生物学材料，如淀粉粒。 生物学材料，如淀粉粒。 3. 还可以研究动物和植物的活体细胞， 还可以研究动物和植物的活体细胞，如植 物细胞中的纺锤丝 。
偏光显微镜在装置上的要求
a.光源：最好采用单色光，一般镜检可使用 光源：最好采用单色光， 光源 普通光。 普通光。 b.目镜：要带有十字线的目镜。 目镜：要带有十字线的目镜。 目镜 c.聚光镜：为了取得平行偏光，应使用能推 聚光镜：为了取得平行偏光， 聚光镜 出上透镜的摇出式聚光镜。 出上透镜的摇出式聚光镜。
偏光镜检术的要求
a.载物台的中心与光轴同轴。 载物台的中心与光轴同轴。 载物台的中心与光轴同轴 b.起偏镜和检偏镜应处于正交位置。 起偏镜和检偏镜应处于正交位置。 起偏镜和检偏镜应处于正交位置 c.制片不宜过薄。 制片不宜过薄。 制片不宜过薄
偏光显微镜在装置上的要求
d.伯特兰透镜： 伯特兰透镜： 伯特兰透镜 聚光镜光路中的辅助部件，这是把物体所有造 聚光镜光路中的辅助部件， 成的初级相放大为次级相的辅助透镜, 成的初级相放大为次级相的辅助透镜 它可保证用 目镜来观察在物镜后焦平面中形成的平涉图样。 目镜来观察在物镜后焦平面中形成的平涉图样。
单折射
当介质中原子和分子在三维方向上的分布 是完全相同的， 是完全相同的，对于在任何方向上通过的 光来说折射率都是相等的，这些物质在光 光来说折射率都是相等的， 学上被称为各向同性物质，又称单折射体。 学上被称为各向同性物质，又称单折射体。 单折射体 如：空气，普通玻璃。 空气，普通玻璃。
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物细胞中的纺锤丝 。
偏光显微镜在装置上的要求
a.光源：最好采用单色光，一般镜检可使用 普通光。
b.目镜：要带有十字线的目镜。
c.聚光镜：为了取得平行偏光，应使用能推
出上透镜的摇出式聚光镜。
偏光显微镜在装置上的要求
d.伯特兰透镜： 聚光镜光路中的辅助部件，这是把物体 所有造成的初级相放大为次级相的辅助透镜。
a.正相镜检（Orthscope）: 又称无畸变镜检，其特点是使用低倍物 镜，不用伯特兰透镜（BertrandLens）,被
研究对象可直接用偏振光研究。
正相镜检用于检查物体的双折射性。
偏光镜检术的方式
b.锥光镜检（Conoscope）：又称干涉镜检，
研究在偏振光干涉时产生的干涉图样，这种 方法用于观察物体的单轴或双轴性。
双折射
如果该光源的光通过一 种各向异性体时，会将 一束光线分为各只有一 个振动平面的，而且振 动方向互相垂直的两束 偏振光线。
分类
双目型偏光显微镜
电脑型偏光显微镜
数码型偏光显微镜 透反射偏光显微镜
偏光显微镜
附件：
起偏振器
检偏振器
补偿器或相位片
专用无应力物镜
旋转载物台
偏光镜检术的方式
偏显微镜 （Polarizingmicroscope）
偏光显微镜是用于研究所谓透明与不透明各 向异性材料的一种显微镜。凡具有双折射的
物质，在偏光显微镜下就能分辨的清楚。
偏振光
光是由波动的光子构成的，这些波的振动 方向是均匀地分布在所有各个方向上。
当光波被迫在某一特定的平面上振动时， 我们就说这样的光是“面偏振光”，或简
偏光镜检术的要求
a.载物台的中心与光轴同轴。 b.起偏镜和检偏镜应处于正交位置。 c.制片不宜过薄。
偏光显微镜的应用
1. 在生物体中，不同的纤维蛋白，如胶原蛋 白、弹力纤维、张力纤维、肌肉纤维等结构 显示出明显的各向异性。 可以在测定之前，使用偏光显微镜得到这些 纤维中分子排列的详细情况。
偏光显微镜的应用
2. 应用偏光显微镜可以观察具有晶体构造的 生物学材料，如淀粉粒。 3. 还可以研究动物和植物的活体细胞，如植
单地称它为“偏振光”。
单折射
当介质中原子和分子在三维方向上的分布
是完全相同的，对于在任何方向上通过的
光来说折射率都是相等的，这些物质在光
学上被称为各向同性物质，又称单折射体。
如：空气，普通玻璃。
双折射
晶体或动物中的蛋白纤维等许多无机物或有 机物，在某种程度上显示出各个方向上折射 率并不相同的特点，具有这种特性的物质被 称为各向异性物质，又称双折射体。