偏光显微镜原理以及应用于毛发、纤维、火药、土壤鉴别

信息分类:技术文章   作者:yiyi发布   时间:2011-11-10 11:15:05 将本页加入收藏

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一根毛髮的直径约为50微米,而人眼所能解析的最小距离约200微米(μm),所以人眼很难
直接观测到它的细微结构,但是一根毛髮却存在钵要的讯息,包括表面鳞片组织结构、髓质形状等,均可供物种之鑑定。为了达到这个目的,科学家必须透过光学显微镜,以极限自然光,才能观察毛髮所有细微形态。

光学显微镜所使用的光源为自然光,而「偏光」或「偏极光」的意义来自于偏光镜片,即光线通过
偏光镜形成单一振动方向之光线。自然的光源具有多面振动方向,而偏光镜如同单一方向之栅栏,当
光线通过此栅栏时,只有与其同方向之光线可通过,其馀振动方向之光线都会被挡住,此种单一振
动方向之光线称为偏光。利用此一特性观察具有多折射率物质,可呈现特有的色彩或型态,

因此偏光
显微镜可以显现彩色缤纷。我们把偏光镜片加入显微镜设备中,使其光源形成单一振动方向之偏光,就形成「偏光显微镜」偏光显微镜下的世界了。由于多了几项装置,例如旋转式载物台、偏光镜片、Bertrand透镜及附加板等,使得光显功能比一般生物显微镜更为齐全。利用Bertrand 透镜观察
样本,我们可得知为单光轴或双光轴物质,而附加板则可观察物质之正(+)或负(-)光性符号。
因为物质具有不同之折射方向及折射率,经过偏光作用,形成不同波速偏光(红色与绿色波形),再由另一偏光镜作用产生干涉色(蓝色波形),显示物质之特性色彩。对于毛髮、纤维、违禁药品、火药、土壤等迹证的鉴别,都可以利用偏光显微镜得到不错之资讯,可供鑑定或排除比对。偏光显微镜的技术,常见的有正交偏光应用、消光性影像观察、光
性符号(+)(-)决定、单光轴-双光轴之观察及显微化学试验等。正交偏光应用及光性符号(+)(-)决定在正交偏光(crossed polars)偏光镜下,可观察到物质特殊颜色层次,如奥龙纤维(orlon)的影像,由于本身具有不同
型态的横切形状及厚度,产生不同的干射颜色,形成我们可见到的多层次色彩。当加入附加板(com-
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符号为(-)。

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