顯微鏡基礎知識 - 偏振光（一）

資料來源 : https://www.microscopyu.com/techniques/polarized-light/introduction-to-polarized-light

只要是照明，無論自然和人工照明都會產生光波，光波也是電磁波的一種表現形式。通常在說明波的性質時會以正弦波（sine）為例，光波會垂直於傳播方向振動，其振動方向與幅度稱為電場向量，每個不同振動方向的電場向量皆稱為偏振態。圖 1 用來說明偏振態，及非偏振光束入射到兩個相互垂直的線性偏振片上，產生偏振光的基本概念。
此例中，光波呈現三種狀態：
1、非偏光：入射光束以60度間隔排列的六個偏振態，代表在所有方向(360度且無限多組偏振態)的振動，偏振態在平面上均勻分布。
2、線性偏光：使用特殊材料做成的偏光片可以過濾光束，由於此處使用的是線性偏光片，效果如柵欄一般，限制僅有特定偏振態的光可通過，這個過程被稱為線性偏振或平面偏振。因此入射的非偏光在經過第一片偏光片後，僅垂直方向的偏振態的可通過偏光片，產生垂直方向的線性偏光。
3、被遮蔽：在通過第一片偏光片的線性偏光，此時再入射第二片偏光片置，由於此偏光片可通過的方向為水平方向偏振態，所以理論上可將所有光線遮蔽，第二片偏光片後無光線。

人眼無法分辨偏振態，只能通過強度或顏色效果來確認偏光片是否產生效果。例如佩戴偏振太陽眼鏡時會減少眩光；因無法辨別偏光顯微鏡中觀察到的高對比度真實圖像，因此以攝影機對相同樣本拍攝相同圖像，再用非偏振光用亮暗或顏色差異投影到屏幕上觀察。

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