偏光顕微鏡の基本原理

偏光顕微鏡の基本原理

偏光顕微鏡の特徴
偏光顕微鏡は、物質の微細構造の光学特性を識別するための顕微鏡の一種です。複屈折性のある物質は偏光顕微鏡で明確に区別することができ、もちろん染色によってこれらの物質を観察することもできますが、染色が不可能な物質もあり、その場合は偏光顕微鏡を使用する必要があります。偏光顕微鏡の特徴は、通常の光を偏光に変えて顕微鏡検査を行い、物質が単屈折性（等方性）か複屈折性（異方性）かを識別することです。複屈折性は結晶の基本的な特性です。そのため、偏光顕微鏡は鉱物や化学の分野で広く使用されています。生物学では、多くの構造も複屈折性であり、偏光顕微鏡を使用して区別する必要があります。植物学では、繊維、染色体、紡錘糸、デンプン粒、細胞壁、細胞質や組織内の結晶の存在などを特定します。 植物病理学では、病原体の侵入によって組織の化学的性質に変化が生じることが多く、偏光顕微鏡でそれを特定できます。人体や動物学では、偏光顕微鏡は骨格、歯、コレステロール、神経繊維、腫瘍細胞、横紋筋肉腫、毛髪の特定によく使用されます。

偏光顕微鏡の基本原理:
(a) 単屈折と複屈折: 光が物質を通過する際、光の進行方向によって光の性質や接近方法が変化しない場合、その物質は光学的に「等方性」であり、単屈折とも呼ばれます。たとえば、通常の気体、液体、非結晶性固体などです。光が別の物質を通過する際、光の速度、屈折率、吸収率、光の皮膚振動、振幅などが照射方向によって異なる場合、その物質は光学的に「異方性」であり、複屈折とも呼ばれます。たとえば、結晶、繊維などです。

(ii) 光の偏光: 光波は振動の特性によって、自然光と偏光に分けられます。自然光の振動は、光波伝導軸に垂直な多くの振動面を持ち、その平面の振動の振幅は同じで、その周波数も同じです。自然光は反射、屈折、複屈折、吸収などの作用を受けた後、光波の振動方向が 1 つだけになります。この光波は「偏光」または「偏光光」と呼ばれます。このような光波は「偏光」または「偏光光」と呼ばれます。

最も単純なのは直線偏光で、直線のみに振動します。光が複屈折体に入ると、図に示すように、A、Bの2種類の直線平面偏光に分かれ、2つの振動方向は互いに垂直ですが、速度、屈折率、波長などが異なります。