透光物體的光學(xué)特性
透明物體或透明介質(zhì)按其光學(xué)特性可分為各向同性介質(zhì)(isotropic medium)和各向
異性介質(zhì)(anisotropic medium)。所謂各向同性介質(zhì),指的是透射光通過(guò)它時(shí),只有一種折
射率,而且能夠滿足W. Snell定律(折射定律)。在自然界中的均質(zhì)氣體、均質(zhì)液體、無(wú)定
形透明固體均屬各向同性介質(zhì)。
奧林巴斯顯微鏡
各種礦物斜系晶體、生物結(jié)晶、生體內(nèi)的纖維、膜、顆?;蚍蔷|(zhì)溶液均屬各向異性介
質(zhì)。
各向同性介質(zhì)受到外界引力、張力、壓力等物理因素或受到細(xì)菌毒素、藥物毒素等化
學(xué)因素的作用時(shí),會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力學(xué)變化。從而各向同性介質(zhì)也可出現(xiàn)各向異性介質(zhì)的光學(xué)特
性。
所謂各向異性介質(zhì)指的是透射光通過(guò)它時(shí),一束光線被分解成具有不同折射率的兩
束光線.透明介質(zhì)的這種光學(xué)特性叫雙折射性.
研究透明固體的光學(xué)特性的固體光學(xué),在偏振光顯微技術(shù)、干涉顯微技術(shù)、相襯干涉
顯微技術(shù)(微分干涉技術(shù))中具有頭等重要的意義。利用固體光學(xué)物理學(xué)原理制造上述各
類顯微鏡的關(guān)鍵性部件.也可應(yīng)用這種對(duì)折射原理側(cè)定晶體的、生物膜的和生物纖維
的分子排列順序,原子受迫振動(dòng)方向,應(yīng)力學(xué)變化等。也可以光的波長(zhǎng)為標(biāo)尺,精密側(cè)定物
體(標(biāo)本細(xì)節(jié))的角度、厚度、生物細(xì)胞的各類大分子組分的凈重、細(xì)胞內(nèi)的滲透壓等物理
化學(xué)和生物學(xué)特性。
為此,我們?cè)谙逻吔榻B雙折射性單軸晶體和透射光通過(guò)這種晶體時(shí)的一些物理參數(shù)
的變化規(guī)律.
(一)雙折射晶體
雙折射晶體對(duì)于透射光具有一個(gè)特殊的方向,凡是通過(guò)這個(gè)方向上的所有線路的光
線均能滿足Snell折射定律。這個(gè)方向叫晶體的光軸。晶體光學(xué)的光軸和共軸光學(xué)儀器的
光軸是*不同的概念.后者指的是曲率中心在同一直線上的兩個(gè)以上的球面光具組的
各曲率中心的連線,稱該光具組或該儀器的光軸。
自然界中的雙折射晶體中。有一種晶體只有一個(gè)光軸。這叫單軸晶體。有具備兩個(gè)光
軸的晶體叫雙軸晶體。例如方解石(冰洲石)、石英(水晶)、紅寶石、電氣石等屬于單軸晶
體。單軸晶體中水晶還能使透射平面偏振光的偏振面旋轉(zhuǎn)扭曲,變成國(guó)偏振光.使平面偏
振光向順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的水晶叫右旋水晶,向逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的叫左旋水晶。又如云母、
石青晶體、藍(lán)寶石、橄欖石、硫磺晶體均屬雙軸晶體.
入射雙折射晶體的光線的入射面偏離雙折射晶體光軸的時(shí)候,透射光可分解成兩束
光線。其中一束光線滿足折射定律.這種光線叫尋常光(ordinary ligth ),簡(jiǎn)稱。光。分解出
來(lái)的另一束光線不遵循折射定律。這束光線nN非尋常光(extraordinary ligth),簡(jiǎn)稱e光。
這稱雙折射現(xiàn)象。