奥林巴斯偏光的基本配置介绍

偏光显微镜设计用于观察和拍摄主要由于其光学各向异性特征而可见的样品。为了完成这项任务，显微镜必须配备一个偏振器，一个位于样品前某个光路的偏振器，和一个分析器（一个第二偏振器），放置在物镜后孔和观察管之间的光路中或相机端口。

图像对比度来自平面偏振光与双折射（或双折射）样本的相互作用，以产生两个单独的波分量，每个波分量在相互垂直的平面中被极化。这些组分的速度是不同的，并且随着通过样品的传播方向而变化。离开样品后，光成分彼此异相，但当它们通过分析仪时会重新产生相长干涉和相消干涉。

当各向异性样品聚焦并在圆偏振光显微镜载物台旋转360度时，根据旋转位置，它将依次显得明亮和黑暗（消失）。当样品长轴与偏振器轴成45度角时，将达到大亮度，当两个轴重合时，将观察到的消光。在360度范围内旋转期间，样品可见度将在亮度和暗度之间振荡四次，以90度为增量。这是因为当偏振光以平行于光轴的振动方向撞击双折射样品时，照射振动将与样品的主轴重合并且将呈现各向同性（暗或消失）。如果样品取向改变45度，则入射光线将被样品分解成普通和非常的成分，然后将其合并在分析仪中以产生干涉图案。因为仅在偏振光线具有相同的振动方向时发生干涉，所以当试样主平面与照射允许振动方向之间的角度重叠时，观察到大双折射。分析器振动平面中的重新组合的白光之间的干涉经常产生颜色光谱，这是由于白光的相消干涉引起的残余互补色。

偏振光显微镜用于区分单折射（光学各向同性）和双折射（光学各向异性）介质。各向异性物质，如单轴或双轴晶体，取向聚合物或液晶，在偏振光显微镜中产生干涉效应，导致通过目镜看到的图像中的颜色和强度的差异，并在胶片上捕获，或作为数字图像。该技术可用于双折射介质的取向研究，所述双折射介质在晶格中排列或通过天然和合成聚合物和相关材料中的长链分子相互作用取向。在偏振光下研究的是透明单折射介质中的应力（例如，

图1所示的显微镜配备了所有标准配件，用于检测偏振光下的双折射样品。虽然类似于普通的明场显微镜，但偏振光显微镜包含了该类仪器所*的附加组件。这些包括偏振器和分析仪，无应变物镜和聚光器，能够360度旋转的圆形刻度平台，以及显微镜主体或中间管中的开口，用于全波延迟板，石英楔，Berek补偿器或四分之一波长板。图1所示的单目显微镜采用直观察管设计，还包含一个带有摆动Bertrand镜头的360度可旋转分析仪，允许对双折射样本进行锥光和正视检查。物镜（4x，10和40x）安装在配有单独定心装置的安装座中，圆形平台的直径为140毫米，带有夹紧螺钉和可连接的机械平台。从光路移除偏振器和分析器（同时其他部件保持在适当位置）使得仪器在光学特性方面等于典型的明场显微镜。与其他技术（如暗场和明场照明，差分干涉对比度，相位对比度，霍夫曼调制对比度和荧光）相比，偏振光是一种增强对比度的技术，可提高双折射材料所获得的图像质量。和40x）安装在配有单独定心装置的安装座中，圆形平台的直径为140毫米，带有夹紧螺钉和可连接的机械平台。从光路移除偏振器和分析器（同时其他部件保持在适当位置）使得仪器在光学特性方面等于典型的明场显微镜。与其他技术（如暗场和明场照明，差分干涉对比度，相位对比度，霍夫曼调制对比度和荧光）相比，偏振光是一种增强对比度的技术，可提高双折射材料所获得的图像质量。和40x）安装在配有单独定心装置的安装座中，圆形平台的直径为140毫米，带有夹紧螺钉和可连接的机械平台。从光路移除偏振器和分析器（同时其他部件保持在适当位置）使得仪器在光学特性方面等于典型的明场显微镜。与其他技术（如暗场和明场照明，差分干涉对比度，相位对比度，霍夫曼调制对比度和荧光）相比，偏振光是一种增强对比度的技术，可提高双折射材料所获得的图像质量。圆形平台的直径为140毫米，带有夹紧螺钉和可连接的机械平台。从光路移除偏振器和分析器（同时其他部件保持在适当位置）使得仪器在光学特性方面等于典型的明场显微镜。与其他技术（如暗场和明场照明，差分干涉对比度，相位对比度，霍夫曼调制对比度和荧光）相比，偏振光是一种增强对比度的技术，可提高双折射材料所获得的图像质量。圆形平台的直径为140毫米，带有夹紧螺钉和可连接的机械平台。从光路移除偏振器和分析器（同时其他部件保持在适当位置）使得仪器在光学特性方面等于典型的明场显微镜。与其他技术（如暗场和明场照明，差分干涉对比度，相位对比度，霍夫曼调制对比度和荧光）相比，偏振光是一种增强对比度的技术，可提高双折射材料所获得的图像质量。从光路移除偏振器和分析器（同时其他部件保持在适当位置）使得仪器在光学特性方面等于典型的明场显微镜。与其他技术（如暗场和明场照明，差分干涉对比度，相位对比度，霍夫曼调制对比度和荧光）相比，偏振光是一种增强对比度的技术，可提高双折射材料所获得的图像质量。从光路移除偏振器和分析器（同时其他部件保持在适当位置）使得仪器在光学特性方面等于典型的明场显微镜。与其他技术（如暗场和明场照明，差分干涉对比度，相位对比度，霍夫曼调制对比度和荧光）相比，偏振光是一种增强对比度的技术，可提高双折射材料所获得的图像质量。

典型的现代偏振（和明场）显微镜（图2）有一个灯箱，它包含一个50至100瓦的高能钨卤灯，附在显微镜的底座上。向灯提供直流（DC）电压的变压器通常直接构建在显微镜底座中，并由位于底座底部的灯开关附近的电位计控制（灯电压控制）。在灯箱和显微镜底座之间是一个滤光片盒，它在光学通路中定位可拆卸的色彩校正，热量和中性密度滤光片。在显微镜底座中还内置有聚光透镜，场光圈孔径光阑和表面反射镜，其将光引导通过位于显微镜中心光学路径中的聚光器正下方的端口。这些组件控制照明场中光的大小，强度和分布。整个基础系统设计为无振动，为科勒照明提供光源。通常，现代显微镜照明系统能够提供受控光以产生均匀，强烈照明的视野，即使灯仅发出可见光，红外线和近紫外线辐射的不均匀光谱。

在一些偏振光显微镜中，照明器被平凹的子镜子取代（图1）。几乎任何外部光源都可以指向镜子，镜子朝向位于聚光器孔径下方的偏振器成角度。当需要外部单色光源（例如钠蒸汽灯）时，这种配置是有用的。由于照明强度不受性卤钨灯的限制，因此显微镜可以很容易地适应高强度光源，以便观察弱双折射样品。

偏振

偏光显微镜初是在十九世纪引入的，但是不是采用透射偏振材料，而是通过从与入射面成57度角设置的玻璃板叠层的反射来偏振光。后来，更*的仪器依赖于双重折射材料（如方解石）的晶体，特别切割并粘合在一起形成棱镜。进入这种晶体的白色非偏振光束被分成两个在相互垂直的方向上偏振的分量。这些光线中的一个被称为普通光线，而另一个被称为非常光线。普通光线在双折射晶体中被更大程度地折射并以全内反射的角度撞击胶合表面。结果，该光线从棱镜反射出来并通过光学安装座中的吸收而消除。非常光线穿过棱镜并作为线性偏振光束出现，直接通过聚光器和样品（位于显微镜载物台上）。这种偏振装置的几个版本（也用作分析仪）可用，这些通常以其设计者的名字命名。见的偏振棱镜（如图3所示）以William Nicol命名，William Nicol于1829年*将加拿大香脂中的两颗冰晶晶石切割并粘合在一起。

图3中示出了典型尼科尔棱镜的构造。沿着标记为abcd的平面切割双折射（双折射）材料（通常是方解石）的晶体，然后将两半粘合在一起以再现原始晶体形状。一束非偏振白光从左边进入晶体，并被分成两个在相互垂直的方向上偏振的分量。这些光束中的一个（标记为普通光线）被更大程度地折射并以一定角度撞击胶合边界，该角度导致其通过上面的晶面从棱镜中*反射。另一束（非常光线）折射到较小程度并穿过棱镜以作为平面偏振光束射出。

在十九世纪和二十世纪初期，人们提出并建造了其他棱镜结构，但目前在大多数应用中不再用于产生偏振光。尼科尔棱镜非常昂贵且体积大，并且具有非常有限的孔径，这限制了它们在高放大率下的使用。相反，现在通过在二向色介质中吸收具有一组特定振动方向的光来产生偏振光。某些天然矿物质，如电气石，具有这种特性，但埃德温·H·兰德博士于1932年发明的合成薄膜很快超越了所有其他材料，成为生产平面偏振光的材料。喹硫酸盐的微小微晶，朝向同一方向，嵌入透明聚合物薄膜中以防止晶体迁移和重新取向。Land开发的含有偏光膜的片材，以商品名销售宝丽来®，已成为这些纸张的*术语。任何能够从自然（非偏振）白光中选择平面偏振光的装置现在被称为极化或偏振器，这一名称于1948年由AF Hallimond*引入。如今，偏振器广泛用于液晶显示器（LCD），太阳镜，摄影，显微镜以及无数的科学和医学用途。

离开显微镜基座中的端口的光首先通过中性线性宝丽来HN型偏振器，以产生具有限制在单个平面的振动矢量的平面偏振光。通过拉伸一片*以使长链聚合物分子排列来制备H-薄膜，所述长链聚合物分子随后用浸渍。这些薄膜是比方解石棱镜更低效的偏振装置，但不限制数值孔径。通常，一对交叉偏振H膜透射入射光的0.01％至40％，这取决于膜厚度。

在大多数显微镜上，偏振器位于光端口或直接位于聚光镜下方的过滤器支架中。图2中所示的显微镜具有旋转偏振器组件，其紧密地配合到基座中的光端口上。偏振器可以旋转360度角并通过小的滚花锁定螺钉锁定在单个位置，但是通常按照惯例定向在东西方向上。其他显微镜通常具有通过安装件附接到子台聚光镜组件壳体的偏振器，该安装件可以允许或不允许偏振器的旋转。一些偏振器通过棘爪固定到位，该棘爪允许以45度的固定增量旋转。偏振器应该可以通过枢轴或类似设备从光路中移除，

被样品衍射，折射和透射的光会聚在物镜的后焦平面，然后被引导到中间管（图4中所示），该中间管容纳另一个偏振器，通常称为“分析器"。该分析仪是另一种HN型中性线性偏振片偏振滤光片，其定位方向是光振动方向相对于聚光器下方的偏振器成90度角。按照惯例，偏振器的振动方向设置为东西（缩写为EW位置），如双折射交互式Java教程中所示。相同的惯例规定，分析仪的方向是振动方向为南北（缩写为NS）方向，与偏振器的振动方向成90度角。

分析仪位于样品之后，或者位于物镜上方的槽中，或者位于物镜转换器和观察管之间的中间管中。较旧的偏振光显微镜可能有一个分析仪安装在目镜中，靠近眼睛镜片或中间图像平面之前的某个位置（图1）。将偏振器放置在共轭图像平面中是不明智的，因为表面上的划痕，瑕疵，污垢和碎屑可以与样本一起成像。简单的偏振光显微镜通常具有固定的分析仪，但是更复杂的仪器可以具有使分析仪围绕光轴旋转360度并且利用滑块机构将其从光路移除的能力。

在使用偏光显微镜之前，操作员应从台上取下任何双折射样品并检查以确保偏光镜固定在标准位置（通常用点击停止指示），并且在设置分析仪时光强度小在刻度上达到零标记。正确配置时，当偏振器振动平面朝东西方向定向时，分析仪的振动方向为南北（此方向现已标准化）。如果偏振器和分析器都能够旋转，则它们可以交叉（当减去样品时光强度小），即使它们允许的振动方向也不分别是东西和南北。通过将偏振器移动到其零度点击停止（或旋转角度），然后将分析器重新设置到该参考点，可以纠正这种情况。当延迟和/或补偿板插入光路用于测量目的时，偏振器和分析器必须具有在适当方向上取向的振动平面。

在没有配备偏振器和分析仪位置的刻度标记的旧显微镜中，可以使用已知双折射样品的特性来调节偏振器和分析仪的方向。重结晶的脲对于此目的是优异的，因为该化学物质形成长的树枝状微晶，其允许振动方向平行且垂直于长晶轴。少量（约5毫克）纯化的化学品可以夹在显微镜载玻片和盖玻片之间，然后用本生灯或热板小心加热，直到晶体熔化。一旦液化，可将盖玻片压在载玻片上以使尿素夹层的厚度小化，然后使其冷却。重结晶后，将载玻片放置在偏振光显微镜载物台上，并使用目镜掩模版中的十字准线作为参考，将晶体的长轴定向为东西向。然后将偏振器和分析器成对旋转，直到晶体和背景都同样暗。

偏光显微镜用电容器

偏光显微镜中的基本底部电容器结构与明场显微镜中使用的普通电容器没有区别。在所有形式的显微镜中，聚光器光学校正的程度应与物镜的一致。典型的实验室偏光显微镜具有消色差，无应变聚光器，数值孔径范围在0.90和1.35之间，还有一个摆动式镜头元件，可在非常低（2x到4x）的放大倍率下提供均匀照明（如图5所示）。摆动镜头的移除改变了聚光器的焦距，使得能够照射更大的样本区域并且允许由低放大率物镜提供的更大视场被均匀地照射。

当要研究干涉图案时，可以快速地将摆动镜头带入光学路径并选择用于锥光观察的高数值孔径物镜。重要的是，聚光器的数值孔径足够高以提供用于观看锥光图像的足够照明。在使用高倍率物镜时未能插入顶部聚光透镜将导致较差的照明条件，并可能导致显微照片或具有不均匀背景的数字图像。此外，由于在没有顶部透镜的情况下减小了照明锥和聚光器数值孔径，因此显微镜的分辨率将受到损害，导致精细样品细节的损失。

聚光器孔径光阑控制通过显微镜光学系统的照明锥体的角度。减小该虹膜光圈的开口尺寸会减小锥角并增加通过目镜观察到的图像的对比度。然而，应该注意的是，聚光器孔径光阑不是用于调节照明强度的机构，其应该由提供给灯的电压控制。一些偏振光显微镜配备有固定聚光器（无摆动镜头），其设计用于在锥光和正视照明的要求之间提供折衷。

旋转圆形平台

早期偏振光显微镜利用固定级，偏振器和分析器机械连接以围绕光轴同步旋转。虽然按照今天的标准，这种配置很麻烦，但它的优点是不需要台轴和显微镜光轴之间的重合。现代偏振光显微镜通常配备专门设计的360度可旋转圆形平台，类似于图6所示的平台，这使得在偏振光下进行定向研究的任务变得容易。图6中所示的圆形平台具有分成1度增量的测角仪，并且具有相隔90度放置的两个游标（未示出），其中点击（棘爪或棘爪）止动件以45度的步长定位。精密滚珠轴承运动的使用确保了对游标的极其精细的控制，这使得显微镜师能够以接近0.1度的精度读取旋转角度。夹具用于固定平台，因此样品可以相对于偏振器和分析器以固定的角度定位。

偏光显微镜上圆形平台对准的关键方面是确保平台在视场和显微镜的光轴内居中。这是通过位于图6中所示的平台前面的两个定心旋钮来实现的。对准过程的步是使显微镜物镜相对于聚光器，视场和光轴的中心。显微镜。大多数研究级偏光显微镜的物镜转盘中的一对小固定螺丝允许通过内六角扳手对各个物镜进行定心。根据制造商的建议，每个物镜应独立于光轴，同时在圆形平台上观察样品。一些显微镜提供个人客观的中心，而其他中心系统作为一个单元在鼻梁架上运行。在物镜居中后，载物台应该在视场中居中，这将与显微镜的光轴重合。当载物台正确居中时，放置在十字准线十字线中心的特定样品细节在载物台*旋转360度后不应偏离显微镜光轴超过0.01毫米。通常，显微镜被设计成允许调整阶段或物镜以与光轴重合，但不能同时调整两者。一些设计的物镜在物镜转换器中处于固定位置，具有可调节的圆形平台，而其他设计则将平台锁定到位并允许物镜的对中。在物镜居中后，载物台应该在视场中居中，这将与显微镜的光轴重合。当载物台正确居中时，放置在十字准线十字线中心的特定样品细节在载物台*旋转360度后不应偏离显微镜光轴超过0.01毫米。通常，显微镜被设计成允许调整阶段或物镜以与光轴重合，但不能同时调整两者。一些设计的物镜在物镜转换器中处于固定位置，具有可调节的圆形平台，而其他设计则将平台锁定到位并允许物镜的对中。在物镜居中后，载物台应该在视场中居中，这将与显微镜的光轴重合。当载物台正确居中时，放置在十字准线十字线中心的特定样品细节在载物台*旋转360度后不应偏离显微镜光轴超过0.01毫米。通常，显微镜被设计成允许调整阶段或物镜以与光轴重合，但不能同时调整两者。一些设计的物镜在物镜转换器中处于固定位置，具有可调节的圆形平台，而其他设计则将平台锁定到位并允许物镜的对中。当载物台正确居中时，放置在十字准线十字线中心的特定样品细节在载物台*旋转360度后不应偏离显微镜光轴超过0.01毫米。通常，显微镜被设计成允许调整阶段或物镜以与光轴重合，但不能同时调整两者。一些设计的物镜在物镜转换器中处于固定位置，具有可调节的圆形平台，而其他设计则将平台锁定到位并允许物镜的对中。当载物台正确居中时，放置在十字准线十字线中心的特定样品细节在载物台*旋转360度后不应偏离显微镜光轴超过0.01毫米。通常，显微镜被设计成允许调整阶段或物镜以与光轴重合，但不能同时调整两者。一些设计的物镜在物镜转换器中处于固定位置，具有可调节的圆形平台，而其他设计则将平台锁定到位并允许物镜的对中。显微镜的设计允许调整平台或物镜以与光轴重合，但不能同时调整两者。一些设计的物镜在物镜转换器中处于固定位置，具有可调节的圆形平台，而其他设计则将平台锁定到位并允许物镜的对中。显微镜的设计允许调整平台或物镜以与光轴重合，但不能同时调整两者。一些设计的物镜在物镜转换器中处于固定位置，具有可调节的圆形平台，而其他设计则将平台锁定到位并允许物镜的对中。

当用偏光显微镜检查双折射样品时，旋转圆形台的中心误差会导致加重。如果载物台旋转的中心与场视图的中心不一致，则在旋转载物台时，被检查的特征可能会消失。随着物镜放大率的增加（导致视野小得多），视场中心与旋转轴之间的差异变大。在放大倍率（60x和100x）下，即使是微小的误差也会导致在旋转平台时样品放置的巨大差异。

图6左侧所示的圆形显微镜载物台包含一对弹簧夹，用于在显微镜观察期间固定试样。用于圆形平台的可选机械平台如图6右侧所示。该平台是一种低剖面模型，其横向移动运动约为25×25毫米，带有刻度游标，可记录特定位置在标本上。机械平台固定在圆形平台上的预钻孔中，样品由两个齿轮齿条组平移，由x和y平移旋钮控制。使用机械平台可以精确定位样品，但突出的平移旋钮通常会干扰物镜的自由旋转，甚至可能与它们发生碰撞。

过去，一些制造商为圆偏光显微镜平台提供了通用附件。该附件允许将矿物薄部分固定在两个玻璃半球之间并围绕若干轴旋转，以精确地定向光路中的所选颗粒。通用阶段用于观察选定的光学，晶体学和纹理特征，这些特征产生半结晶样品结构的线索。另一个有时用于测量双折射和折射率的阶段是主轴载物台适配器，也直接安装在圆形载物台上。样品颗粒固定在主轴上，主轴定位在基板上，该基板允许主轴围绕水平轴线枢转，同时将颗粒浸入玻璃窗和盖玻片之间的油中。虽然目前很难获得这些阶段，但它们对定量偏振光显微镜研究证明是无价的。

偏光显微镜的物镜

偏振光物镜的光学校正可以是消色差的，平面消色差的，或计划萤石。应避免使用较旧的固定管长显微镜的复消色差物镜，因为很难从众多镜头元件和紧密安装中去除所有残余应力和应变。然而，近，无限远校正显微镜的客观设计的进步已经产生了高质量的无应变复消色差物镜，其可用于差分干涉对比或检查具有交叉偏振照明的双折射样品。20x和40x偏振光物镜的平均数值孔径通常比普通显微镜高10％到25％，因为观察锥形干涉图案需要高数值孔径。设计用于偏振光显微镜的物镜必须是无应力和无应变的。大多数制造商*测试设计用于偏光显微镜的物镜，只选择那些通过严格测试的物镜。

显微镜物镜中不需要的双折射主要通过两种机制产生。种是“自然"双折射，它是用于制造镜片的玻璃，晶体和其他材料固有的各向异性特征的人造物。为了避免这个问题，制造商选择无应变光学玻璃或各向同性晶体来构造透镜元件。第二种类型是“应变"双折射，当多个透镜粘合在一起并安装在紧密贴合的框架附近时，会发生双折射。由于掉落或粗糙处理导致物镜损坏，也可能发生应变双折射。

通过压力测试的那些物镜标记为P或POL，通常标有红色刻字。一些制造商还使用扁平黑色或深灰色桶（带或不带红色字母）来快速识别无应变偏振光物镜（如图7所示）。当物镜和聚光器都是应力和无应变时，显微镜视场背景在通过目镜观察时看起来是深黑色，在交叉偏振器之间没有样品。这些光学元件中的任何应力都可以产生明显程度的各向异性特性，称为内部双折射。这导致显微镜光学系统本身对样品干涉效应的贡献，并且通常使得图像的解释非常困难。光学系统中的应力和/或应变的证据可以通过蓝色的存在获得，

图7显示了一对专门用于偏振光显微镜的典型物镜。物镜镜筒涂成扁平的黑色，并用红色字体装饰，以指示物镜的特定功能，并它们对偏振光的无应变条件。物镜的剖视图显示了内部透镜元件，其针对色差和球面像差进行了校正。左边的物镜是一个低功率4倍物镜，用于在较低放大倍率下观察双折射样品。前透镜元件比右侧的40x物镜大，因为对于增加的视野的照明要求由较低功率物镜享受。偏振光物镜的放大倍率范围从大约2倍到100倍，见的是4倍，10倍，20倍和40倍，

延迟和附件板

几乎所有的偏光显微镜都在机头管的上方和偏振器和分析仪之间配备了一个槽。该槽的目的是相对于偏振器和分析器振动方向以特定方向容纳附件或延迟板。初，从目镜观察，该槽的长轴朝向东北 - 西南方向，但是近的显微镜将方向改为东南 - 西北。在较旧的显微镜中，槽尺寸为10×3毫米，但尺寸现已标准化（DIN规格）至20×6毫米。当附件/延迟板未插入体管时，通常安装盖子以防止灰尘通过狭槽进入显微镜。

延迟板由光学各向异性石英，云母或石膏矿物组成，其被研磨至精确的厚度并安装在具有平坦（平面）面的两个窗口之间。当在交叉偏振器之间的显微镜中对角插入时，这些板产生相互垂直的平面偏振光波的特定光程长度差（OPD）。三种见的延迟板产生整个波长（范围在530和570纳米之间），四分之一波长（137-150纳米）或通过利用覆盖a的楔形设计获得的可变路径长度的光程长度差异。广谱波长（高达六阶或约3000纳米）。

石英楔是补偿器的的例子，其用于通过插入光轴的程度或以某种其他方式改变光程长度差以匹配试样的光程长度差。甲全波板通常被称为一个灵敏色或一阶红色板，因为它产生具有类似于*-列维图表中看到的一阶红色色调的干涉色。较旧的补偿器是通过将石膏切割成适当的厚度以获得一阶红色而制成的，并且可以标记为石膏板，Gips，Gyps，一个λ或Δ= 530nm在框架外壳上。如果板起源于德国，它可能会被标记腐我。四分之一波片（有时称为云母板）通常由夹在两个玻璃窗之间的石英或白云母晶体制成，就像一阶板一样。根据制造商的不同，四分之一波片可以标记为Mica，Glimmer，1 /4λ或Δ= 147nm。一阶红色和四分之一波长板通常安装在长矩形框架中，该框架使板通过补偿器槽滑入光学路径。晚期模型显微镜将这些板组合成一个具有三个开口的框架：一个用于一阶红板，一个用于四分之一波片，一个没有板的中心开口用于没有补偿器的平面偏振光。此外，这些板框架在每个端部具有大于槽尺寸的旋钮，以确保板不会掉落，借入或被盗。

使用补偿板时的主要考虑因素是确定缓慢允许的振动矢量的方向。按照惯例，此方向将位于图像中的东北 - 西南方向，并将标记为慢，z'或γ，但也有可能在框架上根本不会标记慢轴。确定延迟或补偿板的慢振动轴的便利方法是使用该板观察双折射晶体（例如尿素），其中晶体的长轴平行于板的东北 - 西南方向。如果在插入延迟板时（当颜色向上移动Michel-Levy标度时）存在光程差的增加，则板的慢振动方向也平行于长轴行进。或者，如果光路之间存在差异（减法），则延迟板的慢轴垂直于框架的长轴。

补偿板的特性

表格1

见的补偿器是四分之一波，全波和石英楔形板。表1列出了各种制造商提供的其他补偿器，以及它们的光程差异范围和缩写注释。Babinet，Wright和Soleil楔形补偿器是标准石英楔形板的变体。在石英楔中，零读数与楔的薄端重合，在制造期间研磨板时经常会丢失。为克服这一困难，Babinet补偿器设计有两个叠加的石英楔，并具有相互垂直的晶轴。结果是第0个带位于楔形的中心，其中负楔和正楔的路径差异*相互补偿，在任一侧产生全波长范围。相比之下，Wright楔块安装在由石英或石膏组成的平行补偿板上，这减小了整个楔块的路径差异，等于平行板的贡献。Soleil补偿器是Babinet设计的改进形式，由一对石英楔和平行板组成。通过改变楔的相对位移来控制由补偿器引起的相位差。Bräce-Köhler补偿器可精确测量弱双折射有机样品和低应变玻璃中的极小延迟值。Sénarmont和椭圆补偿器利用椭圆偏振，通过使用旋转分析仪（Sénarmont）或使用围绕垂直轴（椭圆形）旋转的石英板。Berek补偿器由垂直于光轴切割的方解石板组成，该方解石板通过校准的微米滚筒绕水平轴倾斜，以实现精确的延迟测量。Ehringhaus补偿器中的双石英板代替方解石，其操作方式类似于Berek补偿器。Berek和Ehringhaus补偿器是使用偏振光显微镜进行光纤分析的标准工具。Ehringhaus补偿器中的双石英板代替方解石，其操作方式类似于Berek补偿器。Berek和Ehringhaus补偿器是使用偏振光显微镜进行光纤分析的标准工具。Ehringhaus补偿器中的双石英板代替方解石，其操作方式类似于Berek补偿器。Berek和Ehringhaus补偿器是使用偏振光显微镜进行光纤分析的标准工具。

Bertrand镜头

高级偏振光显微镜通常配备Bertrand镜头（有时称为Amici-Bertrand镜头），位于分析仪和目镜之间的可移动滑动或倾斜支架上。在某些情况下，还有一个用于聚焦Bertrand镜头的规定。当与目镜耦合时，Bertrand镜头提供了一个聚焦在物镜后焦平面上的系统，允许显微镜观察照明对准，聚光孔径尺寸和锥光偏振光图像。在Köhler照明中，灯丝的图像与物镜后焦平面一起形成，并与聚光器孔径的图像一起，因此Bertrand镜头通常用于调节照明（聚光器）孔径光阑以获得的样品对比度。然而，偏振光显微镜的主要功能是观察干涉图（锥光图像）。当使用高数值孔径物镜/聚光器组合在交叉偏振器之间观察光学各向异性样品时，这些图像出现在物镜后焦平面中。

较旧的偏振光显微镜可以具有Bertrand透镜的中心，以允许物镜后孔的中心与目镜十字准线的交叉点重合。一些较旧的显微镜还具有位于中间像平面或Bertrand透镜附近的可变光阑，其可以调节（尺寸减小）以提高在显微镜以锥光模式操作时从小晶体获得的干涉图的清晰度。如果在锥光观察之后没有再次打开光圈，则当显微镜返回到无视镜观察模式时，视野受到限制。如果存在，该隔膜由安装在显微镜主体管或观察头中的杠杆或滚花环操作（在中间图像平面附近或内部;图9）。后来的模型显微镜通常将Bertrand镜头与镜头一起安装在镜头上，以改变图像放大系数。使用标有的小旋钮进行调整Bertrand镜头位置为B或Ph，放大镜头为0或其他数字。Bertrand透镜还可以用作望远镜，用于通过提供物镜后焦平面的放大图像来配置相位对比物镜，其中相位环叠加在聚光器相位板环上。

目镜（Oculars）

早期的偏光显微镜，如同明场的显微镜，通常配备单目观察镜筒和单个目镜。耦合到用于照明的反射子镜，这些显微镜没有提供足够的照明来可视化和拍摄非常弱的双折射样本。虽然低成本的学生显微镜仍然配备单目观察头，但大多数现代研究级偏光显微镜都有双目或三目观察管系统。眼管通常可在一定范围的双眼距离内进行调节，以适应显微镜的瞳孔间隔（通常在55和75毫米之间）。

许多偏光显微镜都配有目镜屈光度调节装置，应该单独对每个目镜进行调节。一些显微镜在每个目镜上具有分级刻度，其指示眼睛晶状体相对于目镜主体的位置。其他型号将目镜的主体固定在一个固定位置，并通过销和槽固定在眼管中。屈光度调节的步是在配备有这种标记的目镜上排列分级标记（图10），或顺时针转动眼睛镜片到短焦距位置。接下来，用10倍物镜聚焦样品，然后旋转物镜转换器，直到较低放大倍数物镜（通常为5倍）位于样品上方。在此刻，每个眼睛镜片重新聚焦（不要使用显微镜粗或细焦点机制），直到样品处于清晰焦点。将20倍物镜旋转到光路中，然后使用微调旋钮重新聚焦显微镜。用5倍物镜重复屈光度镜片调整（再次不干扰显微镜精细聚焦机制），并应将显微镜调整到正确的屈光度设置。这些设置因用户而异，因此如果目镜具有分级刻度以便快速返回到正确的调整，则记录眼睛镜片的位置。并应将显微镜调整到正确的屈光度设置。这些设置因用户而异，因此如果目镜具有分级刻度以便快速返回到正确的调整，则记录眼睛镜片的位置。并应将显微镜调整到正确的屈光度设置。这些设置因用户而异，因此如果目镜具有分级刻度以便快速返回到正确的调整，则记录眼睛镜片的位置。

偏光显微镜的结果要求物镜与适合光学校正和物镜类型的目镜结合使用。具有固定管长度的显微镜通常具有目镜（称为补偿目镜），当与专门为此目的设计的物镜耦合时，这些目镜有助于校正放大倍数的色差。具有无限远校正光学系统的较新显微镜通常可以校正物镜本身或管镜中的像差。目镜侧面的铭文描述了其特定的特性和功能，包括放大倍数，场数以及目镜是否设计用于在高眼点观看。

现代显微镜具有大大改进的计划校正物镜，其中主要图像具有比旧物镜更小的场曲。此外，大多数偏振光显微镜现在具有更宽的体管，这大大增加了中间图像的尺寸。为了解决这些新功能，制造商现在生产宽视野目镜，可将样品的可视区域增加40％。由于目镜校正技术的策略因制造商而异，因此仅使用特定制造商推荐的目镜与其物镜一起使用是非常重要的。

在选择目镜/物镜组合时应注意确保样品细节的放大，而不会增加不必要的伪影。例如，为了实现200倍的放大倍率，显微镜师可以选择耦合到10倍物镜的20倍目镜。相同放大倍率的另一种选择是具有20倍物镜的10倍目镜。因为20x物镜具有比10x物镜（约0.25）更高的数值孔径（约0.45至0.55），并且考虑到数值孔径值定义物镜的分辨率，显然后者的选择将是的。如果使用上述每个物镜/目镜组合制作相同视场的显微照片或数字图像，

设计用于偏振光显微镜的目镜通常配备有位于视场中心的十字准线（或刻度）（图10）。如上所述的销或槽系统通常用于将目镜耦合到观察管中的特定方向，使得十字准线可以相对于显微镜的视图快速定位并且进入南北和东西方向。 。这些目镜可以通过将具有十字准线的小圆盘形玻璃掩模板更换为具有蚀刻到表面中的测量规则或栅格的掩模版来适于测量目的。因为光罩与样品和场光阑位于同一平面上，所以它以锐利的焦点叠加在样品的图像上。使用光罩的目镜必须包含聚焦机构（通常是螺旋螺钉或滑块），以使光罩的图像聚焦。通过与阶段测微计相比，每个物镜必须单独校准到刻划的掩模版，阶梯测微计是包含蚀刻毫米刻度的显微镜载玻片。通过将显微镜聚焦在平台测微计上并确定眼睛标线规则上的每个分区表示多少毫米来进行校准。

许多现代显微镜都设计有倾斜的观察管，以便将目镜定位在实验室工作台上方符合人体工程学的合理高度。结果是方便的视角允许平台保持水平，但是这些设计需要将多个棱镜插入光路中。取决于制造中使用的玻璃，棱镜可产生相当大的消偏振效应，其通过在观察管光学系统中包含高阶延迟板而抵消。

调整偏光显微镜

当物镜，聚光器和目镜已从光路中移除时，应在显微镜中穿过偏振器。如果将分析仪限制在固定位置，那么旋转偏振器同时窥视眼管直到达到大消光是一件简单的事情。对于配备旋转分析仪的显微镜，通过刻度测角仪或点击停止将偏振器固定到位，允许操作员旋转分析仪，直到获得小强度。如果在分析仪或偏振器上没有提供标记，显微镜师应该记住，只需穿过偏振器以获得不足的小强度。有必要限制偏振器在南北方向的允许振动方向，

如上所述，通过参考目镜中的十字准线，可以将形状良好的棱柱形尿素微晶的薄制剂定向为南北或东西。然后，偏振器可以成对旋转，以便组合地获得背景和晶体的小强度。如果两个偏振器都可以旋转，则该过程可以产生偏振器的南北或东西设置。前一种取向是优选的，因为它可以通过与振动方向已知的偏振器进行比较来设定。

通过减小照明视场光阑（位于聚光透镜前方）的尺寸，聚光器可以聚焦和居中，然后平移聚光器，使得当通过目镜观察时，光阑边缘的图像是清晰的。接下来，通过使用安装在固定聚光镜的子台壳体上的聚光镜调节翼形螺钉，场光阑应在视场中居中。在隔膜（和聚光镜）居中后，可以打开叶子直到整个视野被照亮。

应通过改变聚光透镜的焦点使灯丝聚焦到聚光器的前焦平面（Köhler照明的要求），以便可以看到钨螺旋。聚光器前焦平面位于照明孔（聚光器）光阑的平面内或附近。因为物镜的后焦平面位于与聚光器共轭的平面中，所以可以通过移除目镜或插入Bertrand透镜来观察灯丝图像。当在锥光模式下观察干涉条纹时，通常方便的是在灯收集透镜附近使用一部分蛋白石玻璃或磨砂过滤器，以便在物镜后焦平面中扩散细丝图像。

为了匹配物镜数值孔径，必须在观察物镜后焦平面的同时调节聚光器孔径光阑。同样，Bertrand透镜提供了观察聚光器照射孔和物镜孔之间关系的便利机制。对于大多数偏振光研究，聚光器孔径应设置为物镜数值孔径的约90％。

虽然不是必需的，但如果要进行测量或通过大角度旋转样品，则使旋转台居中非常方便。的方法是定位一个小样本特征（作为标记）并将特征移动到载物台旋转轴的中心。该位置可能与目镜十字准线所定义的视场中心不一致。使用载物台附近的中心旋钮或按键，可以平移标记特征（通过反复试验），直到其旋转中心与视场中心重合。一些偏振光显微镜允许在物镜转换器中独立地对准物镜。如果是这样，这项任务应该在尝试阶段中心之前完成。

结论

于偏振光的显微镜是非常复杂的仪器，其具有专门设计的组件以小化应变并提供双折射样品的清晰，清晰和清晰的图像。对于简单的定性工作，可以将标准显微镜转换为偏振光研究。通常，将一小圈宝丽来胶片引入过滤器托盘或底部聚光镜下方，并将第二件安装在目镜上方的盖子中或者在观察管连接到显微镜主体的壳体内。使用视场的大变暗作为标准，旋转子台偏振器直到视场暗，而在显微镜台上没有样本。

确保偏振器和分析仪允许振动方向是南北和东西更加困难。如果已知宝丽来胶片之一的取向，则可以以正确的方向将其插入光路中。然后旋转另一个偏振器（或分析器）直到视场达到的暗度是一件简单的事情。在这种设置中添加延迟板有点困难，因为“板"必须位于偏振器和分析器之间，它们本身通常放置在脆弱的位置。一些制造商出售延迟材料的薄膜，有四分之一波长和全波长可供选择，但石英楔子很难用薄膜模拟。延迟薄膜的位置是在物镜上方（在物镜转换器中），或者在上部壳体或目镜盖中的分析器之前。延迟膜的取向应该等待偏振器和分析器取向的努力，因为膜慢轴必须相对于偏振器（和分析器）振动方向以45度角取向。

大多数标准显微镜缺少Bertrand镜头，但可以用相位望远镜代替观察在用薄膜偏振器改装的显微镜上出现在物镜后焦平面上的锥光图像。没有简单的方法来重现圆偏振光显微镜阶段的360度旋转。然而，通过练习，可以在保持感兴趣的特征在视场内的同时实现旋转幻灯片本身的灵活性。

偏光显微镜通常被地质学家用于研究薄片中天然存在的矿物和岩石，以及研究和工业环境中的矿物学家和陶瓷学家。研究液晶化合物所呈现的各种相变和纹理的科学家也大量使用该技术，并且聚合物技术人员经常大量使用偏振光显微镜提供的信息。法医科学家利用极化技术分析在犯罪现场发现的纤维，毛发和其他颗粒。近，利用偏振光的优势来探索生物过程，例如有丝分裂纺锤体形成，染色体凝聚，以及大分子组装体如胶原蛋白，淀粉样蛋白的组织