偏光观察（Polarizing microscope），是利用偏光显微镜进行的一种观察方法，主要用于研究无色或有色样品的内部结构和性质。采用偏振光技术对光线进行干涉和衍射分析，从而增强对样品细节和差异性的解析度，凡具有双折射的物质，在偏光显微镜下就能分辨的清楚。

双折射物体具有通过折射将单束光分成两束不同光的特性。双折射材料包括具有高度有序分子结构的材料，如方解石或氮化硼晶体。生物标本（如纤维素或淀粉）也具有双折射性。双折射与线性偏振光相结合，可用于显微镜观察，实现两束不同光线的干涉，从而产生色彩效果，如光环和结构发光。

偏光显微镜的原理： 光通过起偏器偏振。通过起偏器后，光被聚光器聚焦到试样上。如果试样具有双折射性或含有双折射结构，则部分光线的偏振面会旋转 90°（草图中的红线表示）。试样的图像被物镜放大后，打到检偏器 上。如果检偏器相比偏起偏器旋转 90°（即所谓的 "全黑位置"），则只有通过双折射材料的光才能被允许通过，观察者才能看到。因此，只有偏振结构可见。

偏光显微镜的主要特点包括：能够观察样品在不同偏振状态下的显色性质，提供更加丰富的样品信息；具有较高的解析力和清晰度，使用户能够分析样品的细节和差异性；适用于大部分固体、液体和气体样品，包括有机晶体和无机晶体等；激发样品对光强的影响较小，不会破坏样品；适用于各种颜色的样品，在光学材料颜色上具有良好的饱和度。

在显微镜偏光观察中，需要注意一些使用事项。首先，要确保悬浮液无颗粒漂浮，避免干扰观察。其次，应使用正确的偏振器件，避免过度曝光等现象。此外，使用后要仔细清理设备，防止残留样品影响观察质量。

显微镜偏光观察在多个领域都有广泛的应用。在生物领域，它可用于观察纤维蛋白结构，如胶原蛋白和细胞分裂时的纺缍丝等。在材料科学领域，它可以用于各种生物和非生物材料的鉴定，如淀粉性质鉴定、药品成分鉴定、纤维、液晶、DNA晶体等。在地质学领域，偏光显微镜被广泛应用于矿物和结晶体的分析。在医学领域，它可用于结石、尿酸晶体检测、关节炎等方面的研究，鉴别骨骷、牙齿、胆固醇、神经纤维、肿瘤细胞等。此外，在植物学领域，显微镜偏光观察也发挥着重要作用，如鉴别纤维、染色体、纺锤丝等。