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光的双折射

很多透明固体光学各向同性的，这意味着全部晶格的折射率是在各个方向都是同等的。各向同性固体的例子是玻璃，食盐（氯化钠，在图1（a）所示），很多聚合物和多种有机和无机化合物。

最简略的晶格构造立方米，其中的钠和氯离子都同一部署沿三个相互垂直轴间距氯化钠的分子模型，如图1（a）条所示。每一个氯离子所包抄（和静电保税）六个独立的钠离子和钠离子，反之亦然。在图1（b）所示的晶格构造矿物方解石（碳酸钙），钙和碳酸根离子组成。方解石具有各向异性的晶格与光比各向同性晶体完整不同的方法进行交互。聚合物在图1（c）所示是无定形的，没有任何可识别的晶体构造。聚合物往往具有必定水平的结晶次序，可能会或可能不会透明。

被列为取决于其光学特征，是否其晶轴等效各向同性或各向异性晶体。所有各向同性晶体相当于轴，以相似的方式进行交互，无论与入射光波的晶体取向。进入各向同性晶体的光折射在一个恒定的角度，通过在一个单一的速度通过​​晶体不与晶格的电子元件相互作用极化。

双折光

摸索如何双折射晶体，如方解石（冰岛晶石），折射大幅度分为两个分别射线。

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另一方面，各向异性的晶体，晶体不同的轴，与光相互作用，的方法，取决于对入射光的晶格方向。当光线进入各向异性晶体的光学轴，它的行为相似于各向同性晶体，并通过在一个单一的速度通过​​互动的方法。然而，当光线进进一个非等效轴，它是折射到每个极化光线的振动方向到另一个直角为导向，并以不同的速度行驶。这种现象被称为“双师型”或“双向”的折射，被看作是在各向异性晶体或多或少。

也许最具戏剧性的双重折射示范产生碳酸钙（方解石）晶体，如图2所示。在图2块菱形的方解石裂解发生两个图像，当它被放置在蓝色铅笔。其中一个图像涌现像往常一样等待观看的对象，通过透明玻璃或各向同性晶体。其他铅笔形象呈现流离失所，由于双折射光的性质。当各向异性晶体折射光，光线以不同的速度正如上面所讨论的两极化和旅游。射线旅行雷同的速度在各个方向通过晶体，被称为普通射线。其他射线的流传是依附于晶体内的传布方向与速度。这种光线称为非常光线。之间的间隔随晶体厚度的普通和非凡的射线增添分别。两个独立的折射率各向异性晶体量化他们的双折射，折射率差的办法。因此，晶体的双折射（乙，经常被称为δ，或Δ）的定义为：

B = | nhigh – nlow |

其中nhigh是世界上最大的折射率和nlow是最小的。持有此表达真正的异常光波沿晶体光轴传布的各向异性晶体的任何部分或片断。正如我们上面提到的的，是加倍通过各向异性晶体折射光与普通和非凡的光极化波面向互相垂直的偏振光振动方向。现在，我们可以研讨如何各向异性晶体在偏光显微镜偏振光照明下的行动。图3给出了双折射晶体放在两个偏振片之间，其振动方向垂直于对方（和导向依据偏光器和分析仪标签）旁边的箭头。

白光，进入左侧的偏振片偏振方向，在箭头所指（偏光片的标签旁），和“红色”正弦光波任意代表的方向。下一步，偏振光进入各向异性晶体折射分为两个独立的组件，振动平行于晶轴互相垂直（随便，“蓝色”和“红”光波）。偏振光波，然后通过分析仪（按箭头唆使分析仪的标签旁边的偏振地位），只有那些通过火析仪的偏振方向平行的光波组件。 ΔN×吨，在速度上的差异之间的普通和非凡的射线的各向异性晶体折射到另一个方面的迟缓是一个射线表现。

让我们现在研讨如何更紧密双折射各向异性晶体偏振光在光学显微镜互动。我们的主体材料是一个假设的四方晶体光轴方向平行于晶体的长轴。光进入晶体偏光片将前往晶体光学（长）轴垂直。图4阐明了晶体交叉极化照明下，因为它会呈现在显微镜的目镜。在图4中的每一部分，在显微镜偏光镜的轴是由一个P表现，在显微镜方向的导向。显微镜分析仪的轴是由A表现，在南北方向的导向。这些轴是相互垂直的，成果在一个完整黑暗的范畴，通过目镜观看时，没有插进双折射晶体。图4（a​​）阐明了一个各向异性的双折射晶体，长（光）轴方向平行于偏光片的方向。

在这种情形下，光线穿过偏光片，并随后通过晶体，是在一个平面上是平行于偏光片的方向振动。有没有光线通过分析仪的贡献（因为光振动方向 – 平行于偏光片）在晶体很暗，几乎看不见。在图4（a）晶体是不完整灭尽（由于这将之间的​​交叉偏光片），但通过一个红灯的一小部分。这样做是用于阐明目标，只容许游客要注意晶体的位置。

显微镜经典是指这个方向晶体灭尽的地位。这主要的是，在断定各向异性材料的折射率与偏光显微镜察看。通过打消在交叉偏光显微镜分析仪，单容许光线通过偏振片的振动方向与双折射材料（晶体）中只有一个电气元件交互。这容许一个单一的丈量折射率的隔离。剩余材料的折射率，然后可以丈量通过偏光镜的旋转90度。

在偏振光双折射晶体

探讨如何双折射各向异性晶体偏振光在光学显微镜互动圆形舞台是通过360度旋转。

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在图4（b），长期（光）的晶体轴定位角度（α）偏光板非常不同的情形。在这种情形下，光线通过偏振片收到的部分是通过剖析仪。定量分析仪通过光的量，我们可以应用简略的向量分析，解决问题。第一步是要找到从偏振片为O和电子的贡献（参见图4（b）—这些都是普通（O）射线和非凡的（E）射线福斯特描写的方式相似的任意指定） 。这是通过拖放到偏光镜的轴的向量猜测。此方式假定1的任意值，O和E，这是实际的普通和非凡的射线强度成正比。与偏光片上的轴，在图4（P）（B）由X和Y指定的红色箭头所示为O和电子偏光片的贡献。这些长度的向量O和E（也称为向量的红色箭头所示），然后测量发生结果R’，这是预计到分析仪的轴（A）为尽对值R.正如我们上面所讨论的的， ř剖析仪上的轴的值是通过火析仪的光通过量成正比。这表明，一些从偏振片的光通过剖析仪和双折射晶体的亮度显示一些为了。

偏光显微镜

研究如何双折射标本在显微镜交叉偏光片之间的行动。

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时长（光）​​晶体的轴是面向在一个45度角偏光器和分析仪，如在图4（c）所示的双折射材料的最大亮度显示。拖放到偏光镜轴Ø和电子商务的向量猜测（P）的决议偏光板的贡献，这些向量。当这些猜测，然后丈量向量（再次与向量的红色箭头），并完成矩形的盘算成果值R’，我们发明可能的最大贡献，光通过在这个体系中的分析仪。此方式将任何与偏光器和分析仪轴晶体取向o和e是因为总是在彼此成直角，唯一的差异与晶体轴方向的O和E。

为了进一步研究这种现象，我们邀请您来参观我们的互动式的Java教程，摸索通过双折射晶体的光量通过期，在偏光显微镜偏光器和分析仪之间的旋转。请应用在Java文本框导航到本教程的链接。

现在，我们会斟酌的相位关系和普通和非凡的射线之间的速度差别后，他们通过一个双折射晶体。这些射线是导向，使他们在互成直角的振动。每条射线会碰到一个稍微不同的电气环境（折射率），当它进入晶体，其中射线通过晶体时，这会影响速度。由于折射率的差异，射线通过晶体速度比其他射线。换句话说，慢光的速度将更快射线迟钝。这迟缓可以量化应用下列公式：

迟缓（Γ）=厚度（T）×双折射（二）

或

Γ= T × | nhigh – nlow |

其中，Γ是资料的定量缓慢，T是双折射晶体的厚度（或资料）和B是上面定义的双折射。迟缓价值的因素是在普通和非凡的射线和样品的厚度看到环境的折射率不同的幅度。显然，要么折射率或厚度的差异，发育迟缓的水平越大，越大。矿物方解石的早期观测表明，较厚的方解石晶体引起较大差别，通过图2所示的晶体所看到的图像决裂。这与上述各国迟缓的方程批准将晶体（或样品）厚度增添。

当普通和非凡的射线从双折射晶体的呈现，他们仍然振动到另一个直角。然而，这些波的组成部分，通过分析仪通过在上面的图3所示同一平面上的振动。由于一浪高智障尊敬对方，干扰（无论是建设性的或损坏性的）产生，由于他们通过火析仪之间传递的波。终极的成果是，当白光通过交叉偏光片察看一些双折射样品收购的彩色光谱。这将是在偏光显微镜的部分更具体讨论。

双折射样品中看到的颜色定量通常供给的上面，如图5所示的米歇尔 – 列维图表。是显而易见的，从这个图，两极分化在显微镜下看到的色彩可以与实际缓慢，厚度和样品双折射。下图是简略的双折射样品的应用，假如你知道这三个变量中的两个。当样品放在交叉偏光片显微镜和旋转到最大亮度的地位之间，样品所发生的颜色可追溯到上的迟缓轴找到的样品之间的普通和非凡的射线波长差别。另外，通过测量样品的折射率，并盘算它们的差别（双折射（二）中，你可以找到从沿图表的顶部双折射值的样品的颜色。推断的角度线的和谐，你也可以盘算出样品的厚度。

迟缓偏光镜

研讨如何双折射标本在显微镜与迟缓板的行动。

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米歇尔 – 列维图表的底部区域，标记着迟缓的订单约550纳米的倍数。零和550纳米之间的区域被称为一阶偏振的色彩，以及产生在550纳米区域的洋红色，通常被称为一阶红色。 550纳米到1100纳米之间的颜色被称为二阶色彩等了图表。图表开端的玄色被称为零阶玄色。米歇尔 – 列维图表情节高阶颜色的第五或第六秩序。

图表的最敏感的范畴，是一阶红（550纳米），因为即使是在迟缓的渺小变更会导致要么以青色或降落到黄的颜色发生巨变。很多显微镜制作商采用这种敏感性的上风，供给与他们的偏光显微镜缓慢全波板或一阶的红色补偿，以辅助科学家断定的双折射资料的属性。

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