關於偏光顯微鏡結構的敘述，下列何者錯誤？

本題觀念：

本題考查偏光顯微鏡 (Polarizing Microscope) 的基本構造原理與光路配置。偏光顯微鏡主要利用兩個偏光濾鏡（起偏鏡與分析鏡）的相互垂直排列（Crossed Polars），來觀察樣本的雙折射性（Birefringence），常用於醫學檢驗中鑑別尿液結晶或關節液中的結晶（如尿酸鈉結晶與焦磷酸鈣結晶）。

選項分析

• A. 偏光濾光鏡安裝在光源之上：正確。

  • 起偏鏡 (Polarizer) 通常位於顯微鏡的光源與聚光鏡 (Condenser) 之間。在一般的直立式顯微鏡中，光源位於底部，因此起偏鏡確實安裝在光源的上方，負責將自然光轉變為單一方向振動的線性偏振光。

• B. 分析器安裝在物鏡與目鏡之間：正確。

  • 分析鏡 (Analyzer) 位於物鏡 (Objective) 與目鏡 (Eyepiece) 之間的光路中（通常在鏡筒的滑槽內）。它的作用是檢測通過樣本後的光線偏振狀態變化。

• C. 補色鏡安裝在偏光濾光鏡與分析器之間：正確。

  • 補色鏡 (Compensator/Retardation plate)（如第一級紅色補色鏡, First-order red compensator）是插入在光路中的光學元件，其位置通常設計在物鏡與分析鏡之間，也就是廣義的「起偏鏡與分析鏡之間」。它用於增加光程差，藉由干涉顏色的變化來判斷結晶的雙折射性符號（正型或負型）。

• D. 偏光濾光鏡與分析器平行：錯誤。

  • 偏光顯微鏡運作的核心原理是正交偏光 (Crossed Polars)。
  • 操作時，起偏鏡（Polarizer）與分析鏡（Analyzer）的透光軸必須相互垂直 (90度)。
  • 在垂直狀態下，若無檢體或檢體為單折射性（Isotropic），視野背景為全黑；唯有具雙折射性 (Birefringent) 的物質（如結晶）能改變光線振動方向，使光線通過分析鏡，從而在黑暗背景中呈現亮光。若兩者平行，視野將是明亮的，無法有效觀察雙折射現象。

答案解析

本題選 (D)。偏光顯微鏡進行觀察時，標準配置要求起偏鏡與分析鏡的振動軸互相垂直（正交），而非平行。

核心知識點

考生應掌握偏光顯微鏡在臨床鏡檢（特別是關節液分析）的關鍵應用：

1. 構造順序：光源 $\rightarrow$ 起偏鏡 (Polarizer) $\rightarrow$ 檢體 $\rightarrow$ 物鏡 $\rightarrow$ 補色鏡 (Compensator) $\rightarrow$ 分析鏡 (Analyzer) $\rightarrow$ 目鏡。
2. 正交排列 (Crossed Polars)：起偏鏡與分析鏡必須互相垂直，形成暗視野以觀察雙折射結晶。
3. 結晶鑑別 (臨床常考)：
   • 痛風 (Gout)：尿酸鈉結晶 (MSU)，針狀，具負雙折射性 (Negative Birefringence)。在補色鏡下，長軸與補色鏡慢軸平行時呈黃色。
   • 假性痛風 (Pseudogout)：焦磷酸鈣結晶 (CPPD)，菱形/長方形，具正雙折射性 (Positive Birefringence)。在補色鏡下，長軸與補色鏡慢軸平行時呈藍色。

參考資料

1. MicroscopyU - Polarized Light Microscopy Configuration
2. Leica Microsystems - The Polarization Microscopy Principle
3. 偏光顯微鏡的基本構造與運作原理 - 太鼎生技