一根毛髮的直徑約為50微米，而人眼所能解析的最小距離約200微米(μm)，所以人眼很難
直接觀測(cè)到它的細(xì)微結(jié)構(gòu)，但是一根毛髮卻存在缽要的訊息，包括表面鱗片組織結(jié)構(gòu)、髓質(zhì)形狀等，均可供物種之鑑定。為了達(dá)到這個(gè)目的，科學(xué)家必須透過(guò)光學(xué)顯微鏡，以極限自然光，才能觀察毛髮所有細(xì)微形態(tài)。

光學(xué)顯微鏡所使用的光源為自然光，而「偏光」或「偏極光」的意義來(lái)自于偏光鏡片，即光線通過(guò)
偏光鏡形成單一振動(dòng)方向之光線。自然的光源具有多面振動(dòng)方向，而偏光鏡如同單一方向之柵欄，當(dāng)
光線通過(guò)此柵欄時(shí)，只有與其同方向之光線可通過(guò)，其馀振動(dòng)方向之光線都會(huì)被擋住，此種單一振
動(dòng)方向之光線稱為偏光。利用此一特性觀察具有多折射率物質(zhì)，可呈現(xiàn)特有的色彩或型態(tài)，

因此偏光
顯微鏡可以顯現(xiàn)彩色繽紛。我們把偏光鏡片加入顯微鏡設(shè)備中，使其光源形成單一振動(dòng)方向之偏光，就形成「偏光顯微鏡」偏光顯微鏡下的世界了。由于多了幾項(xiàng)裝置，例如旋轉(zhuǎn)式載物臺(tái)、偏光鏡片、Bertrand透鏡及附加板等，使得光顯功能比一般生物顯微鏡更為齊全。利用Bertrand 透鏡觀察
樣本，我們可得知為單光軸或雙光軸物質(zhì)，而附加板則可觀察物質(zhì)之正(+)或負(fù)(-)光性符號(hào)。
因?yàn)槲镔|(zhì)具有不同之折射方向及折射率，經(jīng)過(guò)偏光作用，形成不同波速偏光(紅色與綠色波形)，再由另一偏光鏡作用產(chǎn)生干涉色(藍(lán)色波形)，顯示物質(zhì)之特性色彩。對(duì)于毛髮、纖維、違禁藥品、火藥、土壤等跡證的鑒別，都可以利用偏光顯微鏡得到不錯(cuò)之資訊，可供鑑定或排除比對(duì)。偏光顯微鏡的技術(shù)，常見(jiàn)的有正交偏光應(yīng)用、消光性影像觀察、光
性符號(hào)(+)(-)決定、單光軸-雙光軸之觀察及顯微化學(xué)試驗(yàn)等。正交偏光應(yīng)用及光性符號(hào)(+)(-)決定在正交偏光(crossed polars)偏光鏡下，可觀察到物質(zhì)特殊顏色層次，如奧龍纖維(orlon)的影像，由于本身具有不同
型態(tài)的橫切形狀及厚度，產(chǎn)生不同的干射顏色，形成我們可見(jiàn)到的多層次色彩。當(dāng)加入附加板(com-
pensator slot)時(shí)，我們可藉由快慢光之方向來(lái)判定物質(zhì)之光性符號(hào)，由角度及顏色變化觀察可推定光性

符號(hào)為(-)。

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