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偏振光下透明物相的特殊光学效应

发布人:发布时间:2014/9/1

    金属的组成相是不透明的,在偏光显微镜偏振光下只能括金属脚面的反射规律观察与鉴别。而另有一些物相,如钢或合金中的某些夹杂物是透明的,并有只固有色彩(又称体色)。后者即属找们所指的透明物相。下面以夹杂物为例说明其偏振光下的特殊光学效应。


    ①显示透明度及色彩


    透明物镜在偏振光下易于观察的原因,当试样被线偏振光照明时,从平滑外表面反射的先线仍为线偏振光,不能通过处于正交位置的偏光显微镜检偏镜,呈现黑暗;但在透明物相处光线既在外表面反射。又在透明物相内折射,折射至透明物相与基体界面处产生不规则的内反射.因而改变了人射光的振动方向,故通过检偏镜可观察到物相的颜色与亮度,亮度表征其透明度。这就不难理解如下观察结果:


    (a)各向同性体在偏振光下观察到的颜色与暗场下一致,即为白光照明时,透射光所显示的颜色为体色;


    (b)各向异性透明物相在偏振光下观察的颜色包括体色和表色。体色与不规则内反射有关,表色与磨面反射时段生振动面的旋转有关。因此,只有在消光位置才能观察到体色。


    ②黑十字效应与等色环


    透明球状夹杂物在正交偏像充下可粉到一个有趣的现象——黑十字效应:黑十字由相互垂直的两条黑带组成,十字交点位于物像中心。


    当一束线偏振光垂直投射在试样表面时,人射光在球状透明体与基体界面处发生内反射,由于分界面为半球面,各方向的反射都有,因此仍有一定强度的光可通过正交位置的偏光显微镜检偏镜。但有两个方位的反射光仍为线偏振,不能通过正交位且的检偏镜,它们是与振动面平行的人射四及与报动面垂直的人射面。使球状进明体呈现黑十字特征。显然,黑十字的方位是与正交位置的起偏镜、检偏镜振动方向相对应的。


    此外,正交偏振光下还有一种待殊的光学效应:在夹杂物的像上出现等色同心环。这是夹杂物内外表面反射光之间产生等厚干涉引起的。当利用自然光照明时也会看到同样现象。


    由黑十字效应及同心环的成因可知:这两种特殊的光学效应只与物相(如夹杂物)是透明的、形状为球形有关,形状玻坏,效应损失:而与物相是否各向异性无关。

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