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奧林巴斯顯微鏡:光的偏振

2013-10-16  發布者:admin 

自然陽光和幾乎所有其他形式的人工照明光波的電場矢量振動的傳播方向垂直的平麵內所有發送。當電場矢量的一個限製到一個單一的平麵,然後通過過濾的光被說成是相對於偏振光的傳播方向和所有波在同一平麵上振動。

過濾片

這個概念是在下麵的圖1所示,探索與偏振片的光波相互作用。在這個例子中,入射光的電場矢量的振動的傳播方向垂直,在遇到第一個偏振器之前的所有平麵分布是相同的。上麵示出的偏振器,實際上是包含在一個單一的方向取向的長鏈聚合物分子的過濾器。僅是在相同的平麵內取向的聚合物分子振動的入射光被吸收,而成直角的平麵上振動的光通過第1偏振濾光器。在圖1中,偏振器1的垂直方向的入射光束,以便它能夠傳遞垂直於入射光束的波。由偏振器2,因為第二偏振片中的光波的電場矢量相對於水平方向的波通過偏振器1隨後被禁止使用。使用兩個偏振器相對於彼此成直角定向的概念通常被稱為交叉偏振和偏振光顯微鏡的做法的基礎。

非偏振的入射光(自然陽光,例如)被極化,以在一定程度上,當它被絕緣表麵的反射像水或公路。在這種情況下,光波的電場矢量平行於表麵的反射在更大程度上有不同的取向。絕緣表麵的光學特性的確定確切的偏振光的反射光量。鏡子是沒有良好的偏光片,雖然許多透明的材料將是非常好的偏光片,但隻有當入射光角度一定限度內。在這種情況下,在特定的角度誘導最大極化稱為布儒斯特角由下式給出:

n = sinθ(i)/sinθ(r) = sinθ(i)/sinθ(90-i) = tanθ(i)

n的折射率的介質中,θ(i)的入射角,而θ(r)中的折射角。

這種類型的偏振光通常被稱為眩光,並可以很容易地證明了觀看遠處的高速公路上一個陽光燦爛的日子。根據布魯斯特理論的光的反射和極化可以更徹底的檢查反射的光的平坦的表麵上的一條公路是部分偏振光,在與地麵平行的方向上的電場矢量的振動。可以阻止該光通過偏振濾光器在垂直方向上取向,如下圖所示在圖2中有一對偏光太陽

偏光眼鏡

鏡片的太陽鏡中,垂直取向相對於幀的偏振濾光器。在上麵的圖2中,藍色光的波具有麵向其電場矢量方向相同的方向的偏光鏡片,因此,通過。與此相反,紅色光波垂直篩選,由透鏡被阻塞。偏光太陽鏡是非常有用的駕駛時,在太陽光被反射導致眩光,幾乎可以是致盲的道路或水的表麵在陽光下或在沙灘上。

偏振的今天,最常見的用途之一是用於在眾多應用中,包括手表,計算機屏幕,定時器,時鍾,和許多其他的液晶顯示器(LCD)。這些設備是根據棒狀液晶分子的電場和極化的光波相互作用。液晶相存在於被稱為膽甾醇分子的取向層,其中每個連續層稍扭曲,以形成一個螺旋形圖案的接地狀態當極化的光波與液晶相的波相對於入射波的大約90度的角度的“扭曲”。這個角度是一個函數的螺距的膽甾醇液晶相,這是依賴於分子(小分子,它可以是微調)的化學成分。

液晶顯示設備的基本應用的一個很好的例子,可以發現在七段LCD數字顯示(圖3)。在這裏,液晶相被夾在兩塊玻璃板之間有類似的下圖中的所示的電極連接。在圖3中,在玻璃板繪製與七個黑色電極,可單獨充電(在實際的器件中,這些電極是透明的淺)。在垂直方向上偏振的光通過偏振片1,當沒有電流施加到電極上時,液晶相誘導成90度的光的“扭”,它可以通過偏振器2,這是水平極化和垂直於偏振器1。這種光可以形成一個七段在顯示屏上。

液晶顯示

當電流施加到電極上,與液晶相電流,並失去了膽甾醇的螺旋形圖案。帶電電極的光通過沒有被扭曲,並通過偏振器2被阻塞。通過協調的七個正電極和負電極上的電壓,顯示的是能夠呈現數字0到9。在這個例子中的右上和左下的電極的收費是,擋光通過,從而形成數字“2”。

極化光在光學顯微鏡的許多方麵是非常有用的。在顯微鏡的配置使用,其中第一個偏振器(稱為:偏振器)放置在下麵的示例中,在光路中的交叉偏振器和第二偏振器(稱為:分析儀)被放置在樣品上麵,在物鏡和目鏡之間。由於沒有樣品在顯微鏡載物台,由偏振器的偏振的光被阻止由分析儀,沒有光線是可見的。當樣品是雙折射的交叉的偏振器之間的階段上觀看的顯微鏡可以通過光旋轉可視化方麵的樣品的采樣和然後能夠通過分析儀。偏光顯微鏡的細節進行徹底討論在AG亚游集团的顯微鏡節底漆。



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