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偏光顯微鏡的調(diào)整及安裝
一、 起偏振鏡位置的調(diào)整
起偏鏡一般安裝在可以轉動的圓框內(nèi),借助手柄轉動調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)的目的是為了使起偏振鏡出來的偏振光動面水平,以保證垂直照明器平面玻璃反射進入物鏡的偏振光強度,且仍為直線偏振光。
調(diào)整方法,是將經(jīng)過拋光而未經(jīng)腐蝕的不銹鋼試樣(光性均質(zhì)體)放在載物臺上,除去檢偏振鏡,只裝起偏振鏡,從目鏡內(nèi)觀察聚焦后試樣磨面上反射光的強度,轉動起偏振鏡,反射光強度發(fā)生明暗變化,當反射光強時,就是起偏振鏡振動軸的正確位置。
二、檢偏振鏡位置的調(diào)整
起偏振鏡位置調(diào)整好后,裝入檢偏振鏡,調(diào)節(jié)檢偏振鏡的位置,當在目鏡中觀察到暗的消光現(xiàn)象時,就是檢偏振鏡與偏振鏡正交的位置。在實際觀察中,常將檢偏振鏡作一個小角度的偏轉,以增加顯微組織的襯度。其偏轉的角度由刻度盤上的刻度指示出來。若將檢偏振鏡在正交位置轉動90°,則兩偏振鏡振動軸平行,這時和一般光線下照明的效果相同。
許多金相顯微鏡在出廠時已經(jīng)把起偏振鏡或偏振鏡的振動軸的方向固定好,只要調(diào)節(jié)另一個偏振鏡的位置就可以了。
三、 物臺中心位置的調(diào)整
利用偏振光鑒別物相時,經(jīng)常需要將載物臺作360°旋轉,為使觀察目標在載物臺旋圍時不離開視域,在使用前必須調(diào)節(jié)載物臺的機械中心與顯微鏡的光學系統(tǒng)主軸重合。一般是通過載物臺上的對中螺釘進行調(diào)整。
四、 偏振光照明下的色彩(色偏振)
以上都是討論在單色偏振光照明下的情況,如果考慮到偏振光波長的影響,即用白色偏振光照明,會產(chǎn)生色彩。
在金相顯微鏡中進行正交偏振光的觀察時,在光程中插入靈敏(目前多用λ=5760nm的全波片)后,各向異性的金屬不同晶粒會出現(xiàn)不同的顏色。觀察各向同性金屬時,不加入靈敏,也會有不同顏色,但色彩不豐富。加入全波片后,色彩變得鮮艷。
轉動載物臺或靈敏,晶粒的顏色隨之變化,這主要是由于偏振光干涉的結果。
偏光顯微鏡物鏡的鑒別率
物鏡的鑒別率是指物鏡具有將兩個物點清晰分辨的能力,以兩個物點能清晰分辨的距離d的倒數(shù)表示。d愈小,表示物鏡的鑒別率愈高。
要明白鑒別率可以有一定的限度,這就要用光通過透鏡后產(chǎn)生衍射現(xiàn)象來解釋。物體通過光學儀器成象時,每一物點對應有一象點,但由于光的衍射,物點的象不再是一個幾何點,而是有一定大小的衍射亮斑??拷膬蓚€物點所成的象一兩個亮斑如果互相重疊,則導致這兩個物點分辨不清,從而限制了光學系統(tǒng)的分辨本領一分辨率。顯然,象面上衍射圖象中央亮斑半徑愈大,系統(tǒng)的分辨本領愈小。
瑞利(Rayleigh)提出一個推測(又稱瑞利準則):認為當A1′衍射花樣的值正好落在A2′衍射花樣的極大值時,A1、A2是可以分辨的,將此時定出的兩物點距離A1、A2作為光學統(tǒng)的分辨極限。θ0稱為極限分辨角。不言而喻,當θ>θ0時是完全可分辨的,θ<θ0時是不可分辨的。
由圓孔衍射理論得到:θ0=1.22λ / D
式中λ──入射光波長;
D──入射光的允許孔徑(透鏡直徑)。
因為θ0很小,所以由圖2-4得:
d′≈θ0=1.22λS / D
物鏡在設計時,總是使它滿足阿貝正弦條件的,即
ndsinu=n′d′sinu′
式中n和n′為物、象所在空間的折射率,成象總是在空氣介質(zhì)中,故n′=1;u各u′分別為光線在物、象空間共軛點上的孔徑角;d和d′分別為物點、象點中心斑的間距。
考慮到顯微鏡中入射光并非都是平行光,有傾斜光線,對上式系數(shù)作適當?shù)男拚?,所以式中nsinu就是物鏡的數(shù)值孔徑,因此,上式或者寫:d=0.5λ/N.A
因此表明:物鏡的數(shù)值孔徑愈大,入射光的波長愈短,則物鏡的分辨能力愈高。在可見光中,觀察時常用黃綠光(λ ≈4400A),則可使分辨能力提高25%左右
偏光顯微鏡的使用及注意方法
偏光顯微鏡偏光鏡的校正
(1)確定下偏光鏡(起偏振鏡)的振動方向:將上偏光鏡(檢偏振鏡)自鏡中推出,只用下偏光鏡觀察工作臺上。轉動工作臺,當黑云母解理縫與下偏光鏡的振動方向平行時對黑云母吸收性強,此時呈現(xiàn)深棕色;當解理縫與起偏振鏡的振動方向垂直時,黑云母吸收性微弱,此時晶體呈現(xiàn)淡黃色,據(jù)此就能確定起偏振鏡的振動方向。
(2)調(diào)整下偏光鏡的振動方向與目鏡分劃板十字線橫絲平行:將黑云母解理縫與目鏡分劃板十字線橫絲平行,轉動下偏光鏡至黑云母呈現(xiàn)深棕色位置,此時下偏光鏡的振動方向平行橫絲,其刻線應對準0°或180°。
(3)確定上偏光鏡(檢偏振鏡)與下偏光鏡(起偏振鏡)的振動方向正交:將黑云母切片取出,推入上偏光鏡,如果視域呈黑暗,則上、下偏光鏡振動方向正交;否則轉動上偏光鏡直至視域黑暗。
正交偏光顯微鏡的維護保養(yǎng)
正交偏光顯微鏡的維護保養(yǎng):
1)搬動、放置及使用顯微鏡時,動作要輕,防止震動。從鏡箱里取出顯微鏡時,必須手握鏡臂,切勿提住微動螺絲以上的任何部位。
2)鏡頭必須保持清潔,若鏡頭上有灰塵,則需用擦鏡頭的軟紙擦,切不可用手指或粗紙擦,以防損壞鏡頭。
3)顯微鏡的任何附件,應嚴防墜地或跌落。附件用畢放回原處,禁止隨便放在桌上或夾在書中帶走。
4)不得隨便拆卸顯微鏡。
5)薄片置于載物臺上,需以彈簧夾壓緊,蓋玻片必須朝上,不得使薄片反置于載物臺上。
6)下降鏡筒時,切勿使物鏡與薄片相撞而損壞鏡頭和薄片。
7)當校正螺絲失效時,不應強力扭動,應找人員維修。
8)用完后,應將上偏光鏡、勃氏鏡推入鏡筒內(nèi),以免落入灰塵。在鏡筒上如有罩子則需罩上,若無,則需置一目鏡,以免灰塵掉入鏡筒內(nèi)。