偏光显微镜观察聚合物结晶形态PPT041011+[....pdf

偏光显微镜 （Polarizing Optical Microscope, POM ） 观察聚合物结晶形态 指导教师：朴光哲 辅导教师：张丽红、李健荣 牛娜娜、于文文 实 验 室：3-319 居室： 高分子学院楼428 电话 1. 目的 1. 了解和掌握POM 的结构及使用方法。 2. 学会观察聚合物结晶形态，并对不同样品结晶 形态和尺寸进行讨论。 （Polarizing Optical Microscope, POM Polarizing Optical Microscopy, POM ） 自然 光源 起偏 偏振光1 检偏 偏振光2 镜P1 强度为I0 镜P2 强度为I 两偏振光强度间的关系可用马吕斯定律描述： I I cos 2 α α为P1 ，P2 间的夹角 0 当P2 ∥P1 即α=0，偏振光1可顺利通过P2，I=I0 ； 当P2 ⊥P1 即α=90，偏振光1不能通过P2，I=0 。 凡装有两个偏光镜，且其振动方向相互垂直的显微镜就叫做 正交偏光显微镜。 偏 光 显 微 镜 结 构 示 意 图 2. 实验原理 2 2 I=A2sin 2φsin δ/2 φ是晶片内振动方向与起偏镜振动方向的夹角，旋转 载物台可以改变φ; 当φ= π/4 ，3π/4 ，5π/4 ，7π/5 ，…时，I最大,光的强度 最大，视野最亮； 当φ=0,π/2 ，π，3π/2 ，…时，I=0 ，视野全黑。 在正交偏光镜下，晶体切面上的光的振动方向与A-A ， P-P平行或近于平行，将产生消光或近于消光，故形成 分别平行于A-A ，P-P 的两个黑带（消光影），它们互 相正交而构成黑十字,见图2; 图2 聚乙烯球晶的偏光显微镜照片 用偏光显微镜观察聚合物球晶，在一定条件下，球晶 呈现出更复杂的环状图案，即在特征的黑十字消光图象上 还重叠着明暗相间的消光同性圆环, 这可能是晶片周期性 扭转产生的,见图3 。 图3 带消光同心圆环的聚乙烯 球晶的偏光显微镜照片 由于晶体的光学各向异性（立方晶除外）， 光波入射后发生双折射现象，产生与晶体光 轴∥和⊥的两种偏光K 和K 。 1 2 设K 、K 的振动方向与P2 的振动方向 1 2 AA斜交（见左图），故K 、K 进入P2时再 1 2 度发生分解，形成与P2相互∥和⊥的四种 偏光。其中⊥P2 的偏光不能透过，而∥P2 的光可全透过，并相互干涉到目镜。 正交POM下的球晶形态 球晶是一种多晶，其最基本结构单元是折叠链晶片。 这些晶片中的大分子沿与球晶半径相切的方向 择优排列，如图所示。 R 电子衍射实验证明，在球晶中分子链轴 （c/光轴）总是 垂直于球晶的半径方向，即在球晶切线方向，而b轴总 是沿着球晶的半径方向，如下图： b 光轴（optical axis ）