偏光顕微鏡

🧠 偏光顕微鏡polarization microscope 偏光顕微鏡（polarization microscope）polarization microscope（偏光顕微鏡） は、試料の複屈折 birefringence 複屈折（birefringence） birefringence（複屈折） が偏光 polarized light 偏光（polarized light） polarized light（偏光） 状態を変えることを利用して異方性 anisotropy 異方性（anisotropy） anisotropy（異方性） 構造を可視化する。

複屈折をコントラストへ変換する

直交ニコルcrossed polarizers 直交ニコル（crossed polarizers）crossed polarizers（直交ニコル） の間では試料がなければ暗い。複屈折birefringence 複屈折（birefringence）birefringence（複屈折） 試料は直交成分に位相遅れ（phase retardation）を与え、検光子analyzer 検光子（analyzer）analyzer（検光子） を通過する光を生じさせる。

flowchart TD
  A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='linear polarization'>直線偏光</span>を試料へ入射"]
  B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='birefringence'>複屈折</span>で直交成分に<span class='jp-term jp-term-diagram' title='phase difference'>位相差</span>"]
  C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='analyzer'>検光子</span>通過光として明るく観察"]
  A --> B
  B --> C

直交ニコル下の光路

$Δn$は複屈折 birefringence複屈折（birefringence） birefringence（複屈折）、$d$は試料厚、$δ$は位相遅延。

生体試料の異方性を読む

偏光polarized light偏光（polarized light）polarized light（偏光）が異方性 anisotropy 異方性（anisotropy） anisotropy（異方性） 試料を通ると常光線 ordinary ray 常光線（ordinary ray） ordinary ray（常光線） と異常光線 extraordinary ray 異常光線（extraordinary ray） extraordinary ray（異常光線） に位相差 phase difference 位相差（phase difference） phase difference（位相差） が生じ、複屈折birefringence複屈折（birefringence）birefringence（複屈折）を明暗や干渉色 interference color 干渉色（interference color） interference color（干渉色） として観察できる。

• 等方性材料isotropic material 等方性材料（isotropic material）isotropic material（等方性材料） は理想的な直交ニコル crossed polarizers 直交ニコル（crossed polarizers） crossed polarizers（直交ニコル） 下で暗い。
• ステージStage ステージ（Stage）Stage（ステージ） 回転により明るさ（brightness）が周期的に変化し、光学軸optic axis 光学軸（optic axis）optic axis（光学軸） 方向を推定できる。
• 干渉色interference color 干渉色（interference color）interference color（干渉色） は$Δn$、厚さ、波長に依存する。

医学・測定への応用

コラーゲン、筋、尿酸塩結晶、アミロイドamyloid アミロイド（amyloid）amyloid（アミロイド） の検出など組織・結晶同定に利用される。偏光顕微鏡polarization microscope 偏光顕微鏡（polarization microscope）polarization microscope（偏光顕微鏡） は、関節軟骨articular cartilage 関節軟骨（articular cartilage）articular cartilage（関節軟骨） や眼後極 posterior pole 後極（posterior pole） posterior pole（後極） のコラーゲン線維 collagen fibers コラーゲン線維（collagen fibers） collagen fibers（コラーゲン線維） 構築を可視化・定量する研究にも用いられる。¹²

まとめ

• 偏光顕微鏡polarization microscope 偏光顕微鏡（polarization microscope）polarization microscope（偏光顕微鏡） は、試料の複屈折 birefringence 複屈折（birefringence） birefringence（複屈折） が偏光 polarized light 偏光（polarized light） polarized light（偏光） 状態を変えることを利用して異方性 anisotropy 異方性（anisotropy） anisotropy（異方性） 構造を可視化する。
• 等方性材料isotropic material 等方性材料（isotropic material）isotropic material（等方性材料） は理想的な直交ニコル crossed polarizers 直交ニコル（crossed polarizers） crossed polarizers（直交ニコル） 下で暗い。
• コラーゲン、筋、尿酸塩結晶、アミロイドamyloid アミロイド（amyloid）amyloid（アミロイド） の検出など組織・結晶同定に利用される。