徕卡偏光显微镜是一种重要的光学仪器,它利用光的偏振特性对具有双折射性的物质进行观察和研究,是在一般显微镜的基础上增添了使普通光线转变成偏振光和检测偏振光的装置,可用于观察和研究矿物的内部结构和性质,帮助识别矿物的晶体形态、成分及其晶格结构;用于观察和研究各种材料的内部结构和性质,如淀粉性质鉴定、药品成分鉴定、纤维、液晶、DNA晶体等;用于观察和研究细胞的内部结构和生物分子的各向异性,如纤维蛋白、胶原蛋白、细胞分裂时的纺缍丝等。此外,还用于研究生物大分子的构象和动态行为。其核心部件包括:
起偏器:安装在光源与被检物体之间,用于将普通光转换为直线偏振光。
检偏器:安装在物镜与目镜之间,用于检测透过样品后的偏振光。检偏器上通常有手柄和旋转角的刻度,便于操作和调整。
载物台:可以旋转,便于观察样品在不同方向上的偏振特性。
此外,还可能配备移相装置(如全波片、半波片、1/4波片等)和补偿器,用于进一步调整和控制偏振光的相位。
徕卡偏光显微镜的工作原理基于光的偏振现象和双折射性。具体过程如下:
偏振光的生成:当普通光通过起偏器时,它变成只在一个方向上振动的直线偏振光。
偏振光的照射:这束直线偏振光照射到样品上。由于样品材料的不同特性,某些物质能够改变入射光的偏振方向或强度。
偏振光的分析:当光线通过样品后,检偏器会对其进行分析。通过调节检偏器的角度,观察者可以得到与样品结构相关的光学信息。如果样品的某个部分具有双折射性,那么它会使入射光的偏振方向发生旋转,这种旋转可以通过检偏器检测到。
徕卡偏光显微镜的成像特点主要体现在以下几个方面:
增强对比度:能够通过对样品的光线进行特定的偏振处理,从而增强样品的对比度,揭示出更多隐藏在常规显微镜下不可见的细节。
揭示各向异性:样品中的各向异性部分会引起不同的光学效应,使得通过样品的光在强度、颜色和方向上发生变化。能够利用这些变化来揭示样品的各向异性特性。
非侵入性分析:对样品的要求较低,可以在不破坏样品的前提下进行分析,这使得它在科学研究中成为一种非侵入性的强大工具。