Поляризационно-интерференционный микроскоп BIOLAR
(Техническое описание и инструкция по эксплуатации)

← Ранее: Раздел 7. Измерение двупреломления.

Далее: Раздел 9. Определение сухих веществ клеток →

Раздел 8 ИЗМЕРЕНИЕ СВЕТОПРОПУСКАНИЯ

Поляризационно-интерференционный микроскоп может быть применен не только для исследований совершенно прозрачных фазовых объектов, но также для исследования амплитудных объектов или объектов вообще говоря фазоамплитудных, поглощающих в некоторой степени свет. В отношени таких объектов этот микроскоп может добавочно выполнять роль микрофотометра, при помощи которого можно одновременно с измерением фазового сдвига производить измерение светопропускания исследуемого объекта. Это измерение может быть произведено как в однородном интерференциальном поле так и в поле интерференционных полос с большим раздвоением изображения, причем наиболее удобным является использовать темный цвет или темную полосу нулевого порядка интерференции.

Предположим, что включенная призма 3 установлена на однородный темный цвет фона поля зрения. Фазово-амплитудный объект, поглощающий до некоторой степени свет, и которого поперечные размеры меньшие величины раздвоения г, виден тогда в форме двух светлых разделенных изображений (рис. 40а), т.е. так, как чисто фазовый совершенно прозрачный объект.

Передвигая двупреломляющую призму, в одном или другом направлении, получаем затемнение одного, а затем другого изображения (рис. 40b, с). Однако это затемнение не является максимальным, так как амплитуды интерферирующих волн, вследствие поглощения света исследуемым объектом, не являются одинаковыми в пределах раздвоенных изображений этого объекта. Чтобы выравнить амплитуды в одном или другом изображении и тем самым достичь максимального зачериения (рис. 40d, е), следует повернуть поляризатор в одном или другом направлении (от положения, скрещенного с анализатором) на соответствующий угол ɣ. Этот угол является мерой светопропускания Р.

P = tg²(45°—ɣ)100%   (36)

При затемнении одной или той же области в одном, а затем в другом изображении наблюдаемого объекта, угол поворота поляризатора в основном должен быть одинаковым. В практике могут однако появиться некоторые разницы. Поэтому, в тех случаях, когда это возможно, необходимо измерение светопропускания произвести на обоих изображениях исследуемого объекта и взять среднее значение от обоих измерений. Рекомендуется при этом поступать следующим образом:

COLOUR

При скрещенных поляризаторе и анализаторе, передвигаем двупреломляющую призму в поперечном направлении и затемняем одно из изображений (рис. 40b), а затем, повертывая поляризатор в соответственном направлении, устанавливаем поляризатор в такое положение ɣ1, при котором это изображение становится максимально зачерненным (рис. 40d). Положение это отсчитываем на угловой шкале и устанавливаем поляризатор снова в исходное положение (рис. 40b). Передвигая двупреломляющую призму в противоположном направлении, затемняем второе изображение (рис. 40с), которое затем также как и предыдущее максимально затемняем, поворачивая поляризатор в обратном направлении, и отсчитываем второе положение поляризатора ɣ2 (рис. 40е). Разность ɣ2 — ɣ1 разделенная на 2 дает угол ɣ; подставляя его значение в формулу (36) вычисляем светопропускание Р. Для примера допустим, что ɣ1 = 29°, а ɣ2=60с. В таком случае:

т.е. P = tg²(45— 15,5) 100% = tg² 29,5° • 100% = 23%

Если при этом произведется отсчет положений призмы p1 и p2, при которых выступает максимальное затемнение изображений, то одновременно можно измерить фазовой сдвиг световой волны, происходящей через исследуемый объект.

В случае применения призмы № 2, дающей поле с интерференционными полосами, измерение светопропускания производится подобным образом; т.е., сначала, при скрещенных анализаторе и поляризаторе, затеняя нулевой интерференционной полосой одно изображение, которое затем максимально гасится соответственным поворотом поляризатора, после чего то же самое производится со вторым изображением.

До сих пор было принято, что изображения исследуемого объекта совершенно разделены. Вполне понятно, что совершенное разделение изображений является обязательно только для оптически неоднородных областей (как в отношении фазового смещения так и амплитуды проходящей световой волны). В случае же однородных объектов, таких как: тонкие слои, плитки или пленки это условие необязательно должно быть выполнено и достаточным является только частичное раздвоение изображений. В таком случае можно производить измерения как светопропускания так и фазового смещения на трех основных типах проб, т.е. на пороге (рис. 23), ступени (рис. 24) и борозде (рис. 25). Из этих проб наименее выгодной является ступень, так как измерения можно производить на одном изображении. В таких случаях необходимо точно определить скрещенное положение поляризатора, при котором достигается максимальное затемнение фона поля зрения. Это положение может в незначительной степени отличаться от положения, обозначенного на угловой шкале поляризатора делением со значением 45 или 135, отмеченного красным крестиком. Этот случай можно однако привести к случаю двух изображений путем поворота столика с препаратом на 180°. Тогда, при одном положении, получаем, например, обыкновенное изображение, а при втором — необыкновенное. Таким образом можно однако поступать только при применении метода однородного цвета — (призма № 3); при этом следует обращать внимание па то, чтобы после поворота столика исследуемый фрагмент объекта был установлен, по мере возможности, в том же самом месте поля зрения микроскопа.

Отсчет угла поворота поляризатора

Поляризатор (рис. 13) снабжен угловой шкалой 19, нанесенной каждые 5° и описанной в двух противоположных направлениях, от 0° до 180°. Двусторонний нониус 20 и 21 позволяет отсчитывать угол с точностью до 1°. Значение поворота поляризатора с точностью до 5° отсчитывается на угловой шкале пользуясь указателем ▼, а с точностью до 1° на том из двух нониусов 20 и 21, которого деление, считая от указателя ▼ , направлены в сторону увеличивающихся значений угловой шкалы 29. Итак, например, на рис. 13 поляризатор установлен на 45°, так как на угловой шкале мы имеем 45° (указатель ▼ находится за значением 45°), а на левом нониусе 20 (именно его деления направлены в сторону растущих значений угловой шкалы 19), пятый штрих совпадает со штрихом шкалы 19.

 

← Ранее: Раздел 7. Измерение двупреломления.

Далее: Раздел 9. Определение сухих веществ клеток →