自从前几天拿了一堆偏光片(偏振片)之后,这个周末就一直在想可以用它玩什么?除了做了利用错觉的魔术之外,应该还有很多好玩的吧!
以前从没接触过偏光显微镜,只知道可以拿那种显微镜来看岩石薄片,也不知道偏光显微镜在生物学的应用是什么。不过这几天因为手边有一堆偏光片,就想来找点资料,才发现偏光显微镜原来在植物学和医学上也有应用呢!
有些物质对不同方向的偏振光有不同的折射率,称之为「双折射」(BirefrigentBirefringence),例如方解石就有双折射的现象。而生物的材料也会有这种现象,例如淀粉粒、横纹肌。医学上的应用则是用偏光显微镜检查关节液中的结晶,用来诊断关节炎。
先说说怎么改装一般的显微镜变成偏光显微镜吧!
非常简单,准备两张偏光片,一张放在目镜和眼睛之间,另外一张放在载玻片和光源之间,这么一来一般的显微镜就变成了偏光显微镜罗。观看的时候只要旋转其中一片的角度,让两张的偏振方向垂直就可以了。
至于观察的材料,就先用淀粉吧!检验淀粉我们都知道可以用碘液染色来确定,但使用偏光显微镜,不用染色就可以确定是不是淀粉了。
这是马铃薯的淀粉粒,只要切一小片马铃薯,然后在载玻片上涂抹,滴一滴水制成水埋玻片就可以观察了。在低倍下,没有染色只是一般的颗粒。
不过只要旋转偏光片,嘿嘿!世界就不一样了,淀粉粒上会出现十字,这个十字有特殊的名字,称为马尔他十字(Maltese Cross),十字的交点就在淀粉粒的脐。
这个马尔他十字可是有历史的,详情可以看看wikipedia上的介绍,居然还跟世纪帝国3这款游戏有关系哩。
再放大一点,可以看见淀粉粒上的环纹,中心点就是脐的位置。
和上图相比,你看,更容易看出马尔他十字交叉在淀粉粒的脐。
这篇写到了,不同的植物种类,淀粉粒所出现的双折射程度也不同。我在实际观察的时候也看见这个现象。其实我一开始是先拿香蕉来观察,不过效果就没有马铃薯那么明显。
这是未旋转偏光片之前,淀粉粒在香蕉果肉细胞内。
在旋转偏光片之后,淀粉粒出现异样的光彩,某些小的淀粉粒可以看见马尔他十字的出现。
放大一点来看,虽然这些大粒的淀粉粒没有明显的马尔他十字,但在偏光显微镜下还是有美丽的光彩。
过两天再来找一些材料放到我的「自制偏光显微镜吧」看看吧!似乎维管束的细胞壁在偏光显微镜下也有特别的表现喔。
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接下来的完全和生物无关,不过因为很炫,还是把它记下来吧。
液晶萤幕如电脑或手机、手表也利用了偏光片,所以只要用另一片偏光片在萤幕前挥弄,就能玩点小把戏。
这是在萤幕前某个角度的偏光片,光线透得过去,所以片子是透明的。
只要转个角度,光线透不过去,片子就会变黑色的。
另外一个好玩的就是:拿一片偏光片先挡在眼前(镜头前),旋转角度,让眼中的萤幕变黑。这时候拿另外一片偏光片放在银幕前,转一转,就会变成只有那片区域是透明的。
还有还有,把塑胶尺放在两片偏光片之间,调整偏光片的角度,就会看见塑胶尺上出现特别的花纹。
用同样的方式看塑胶瓶也会有特别的花纹出现。
这种方法可以被用来检验珠宝,因为某些珠宝在偏光片下会出现不同的花纹。
我在拍卖网站上也看到了相同原理的检验器材,同样是两片小偏光片,不过在产品说明上没提到任何偏光,这样的产品售价300元,其实300元可以买很大片的偏光片了,不过因为买家不懂那是什么,所以就只好多花一些钱,买两片小偏光片。
你看多读点书还是有用的,至少可以省点钱。