偏光显微镜被广泛地应用在矿物、化学等领域。在人体及动物学方面，常利用偏光显微术来鉴别骨骼、牙齿、胆固醇、神经纤维、肿瘤细胞、横纹肌和毛发等。
1. 生物领域：在生物体中，不同的纤维蛋白结构显示出明显的各向异性，使用偏光显微镜可以得到这些纤维中分子排列的详细情况。如胶原蛋白，细胞分裂时纺丝等；
2. 各种生物和非生物材料鉴定：如淀粉性质鉴定、药品成分鉴定、纤维、液晶、DNA晶体等；
3. 医学分析：如结石、尿酸晶体检测、关节炎等；
4.地矿分析：除了常见的生物医学方面的应用之外，偏光显微镜还可用于对各种矿物及结晶体的偏光检测，被广泛应用于石油、采矿及半导体行业。
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