Методы световой микроскопии и исследования двойного лучепреломления

Двойное лучепреломление вызывается в принципе тем, что скорость прохождения света через среду определяется взаимодействием с присутствующими молекулами. Как правило, ни в жидкости, ни в газе нет предпочтительной ориентации молекул, так что показатели преломления для всех направлений должны быть одинаковыми в этом случае вещество называется изотропным. Кубические кристаллы также изотропны, но в кристаллах низшей симметрии атомные или молекулярные ориентации различны в разных направлениях, и тогда наблюдается двулучепреломление. Исследование связанных с ним явлений представляет собой ценный метод изучения таких кристаллов. Небольшой прозрачный образец рассматривается обычно через поляризационный микроскоп, содержащий поляризационную призму, и анализатор, расположенный между объективом и окуляром. Кристаллы с различными типами симметрии оказывают различное действие на плоскополяризованный свет, и исследование получаемых характерных картин позволяет делать некоторые полезные выводы. Но этот вопрос слишком сложен и специален, и поэтому он здесь не рассматривается подробно. [c.391]

Установлено, что белки могут иметь весьма различные размеры и форму. Определение молекулярных масс и размеров белков было выполнено с применением мощного арсенала физических методов исследований. Молекулярные массы можно определить с помощью анализа отдельных компонентов (см. упражнение 20-23), измерения скоростей диффузии, скоростей седиментации в ультрацентрифуге, рассеяния света и даже путем измерения размеров индивидуальных, очень больших по размеру молекул белка методом электронной микроскопии. Сведения о форме молекул получают, измеряя скорости молекулярной релаксации после электрической поляризации, исследуя изменения в оптических свойствах (двойное лучепреломление), возникающие в струе жидкости, непосредственно с помощью электронной микроскопии и, что имеет, быть может, наиболее важное значение, исследуя интенсивность рассеяния света и рентгеновского излучения как функцию угла рассеяния. Применение всех этих методов часто встречает трудности вследствие высокой степени гидратации белков, а также в результате того, что многие белки вступают в обратимые реакции ассоциации, образуя димеры, три-меры и т. д. Молекулярные массы, молекулярные параметры и изоэлектрические точки ряда важных белков приведены в табл. 20-2. [c.125]

Увеличение светового микроскопа лежит в пределах 10 —4-10 , а разрешение составляет (при применении иммерсии) до 0,5 мкм, поэтому метод удобен для исследования поликристаллов. Оптимальная толщина образцов при наблюдении в проходящем свете 2—50 мкм (в зависимости от прозрачности и двойного лучепреломления образца), и для исследования пригодны только пленки или тонкие срезы. Техника получения срезов практически такая же, как для электронного микроскопа, но благодаря большей толщине среза значительно лучше сохраняется исходная морфология образца. [c.68]

Поляризационная микроскопия. С помощью поляризационной оптики ультраструктура миелиновых оболочек и других объектов была выявлена задолго до того, как она была изучена в электронном микроскопе. Микроскопические исследования в поляризованном свете производятся с целью изучения оптической анизотропии объектов. Этим методом определяется ориентировка частиц, направление деформаций, величина двойного лучепреломления. В поляризационном, микроскопе перед конденсором помещается поляризатор, который пропускает световые волны с определенной плоскостью поляризации. После препарата и объектива установлены компенсатор и анализатор, служащие для всестороннего изучения лучепреломления в объекте. Изображение препарата рассматривается через окуляр. Анализатор пропускает свет с той же плоскостью поляризации, что н поляризатор. [c.99]

Световая микроскопия позволяет изучать крупнокристаллические образования (сферолиты, суперкристаллы ), а также крупные составные части сложных объектов, например, анатомические элементы древесины (см. 8.4.2 и [30]). Дополнительную информацию дают УФ-микро-скопия и микроскопия в поляризованном свете. Электронная микроскопия (см. 5.4.1) используется для изучения разнообразных элементов надмолекулярной структуры аморфных и кристаллических полимеров, а также ультраструктуры клеточных стенок древесины (см, 8,6.2), основным структурообразующим компонентом которых служит фибриллярный ориентированный аморфно-кристаллический полимер - целлюлоза. Особо важное значение при изучении кристаллического состояния полимеров и надмолекулярной структуры кристаллических полимеров приобрел такой прямой метод исследования стру1сгуры вещества, как рентгеноструктурный анализ (см. 5.4.2). Одним из ранних методов исследования клеточных стенок древесины и кристаллических полимеров является метод двойного лучепреломления, позволяющий изучать анизотропные среды. Для исследования кристалличности и ориентации полимеров особенно эффективны комбинации методов, в частности, рентгеноструктурного анализа и электронной микроскопии. [c.143]

Информацию о форме несферическпх макромолекул можно получить, исследуя их двойное лучепреломление в условиях гидродинамического ориентирования, которое имеет место в потоке жидкости. Кристаллическое вещество, которому свойственно двойное лучепреломление, имеет по существу не один, а два показателя преломления, соответствующие различным осям кристалла это обстоятельство приводит к ряду оптических явлений, которые можно наблюдать с помощью светового поляризационного микроскопа. Даже макромолекулярные кристаллы , например гранулы крахмала, дают в поле поляризационного микроскопа характерное изображение (темные кресты и другие картинки). Двойное лучепреломление возникает вследствие анизотропии расположения молекул, благодаря чему свет распространяется вдоль одной из осей кристалла со скоростью, отличной от скорости распространения вдоль другой оси. Когда анизотропные вещества находятся в растворе, а не в кристалле, то при исследовании с помощью поляризационного микроскопа двойного лучепреломления не обнаруживают, что обусловлено беспорядочным расположением молекул. Если каким-то образом заставить молекулы принять определенную взаимную ориентацию, то можно было бы наблюдать двойное лучепреломление. Ориентирование молекул осуществляют двумя методами либо приложением электрического поля, либо гидродинамическим способом. Первый метод называют электрическим двойным лучепреломлением, второй — двойным лучепреломлением в потоке. Ориентирование молекул вдоль направления струи (вдоль линии потока) показано на рис. 7.21. [c.426]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология