传统宫殿建筑的红色灰浆常用天然矿物红土作为显色剂, 但由于红土矿被限制开采等原因, 目前古建筑修缮常用工业合成氧化铁红替代红土, 但出现了红灰防水性差、 开裂剥落等现象。 为探究该现象出现的原因, 采集故宫养心殿中三座殿所(正殿、 西围房、 后殿)屋顶的红色夹垄灰样品, 通过X射线衍射(XRD)确定样品的主要物相组成, 结果表明: 各殿样品的主要组成皆为方解石、 氧化铁及石英, 此外含有少量的钠长石及埃洛石。 由于各殿样品色度差异较大, 因此结合粉末微观形貌及Mapping测试, 对比微观颗粒的形态、 颜色及文物样品断面元素分布情况, 结果表明正殿及后殿样品的粉末微观形貌显示为色泽均匀、 饱满的深红色颗粒, 伴有黑色或棕黄色矿物颗粒, 且由元素分布结果可知样品内Fe元素分布不均匀, 且与Al和Si元素分布不一致; 而西围房样品的粉末微观形貌显示为浅色颗粒, 伴有其余矿物组成存在。 元素分布结果表明样品内Fe元素分布均匀, 与Al和Si元素分布一致, 得出正殿、 后殿的红灰样品所用原料及显色物质为白灰、 红土、 氧化铁红; 西围房的红灰样品所用原料及显色物质为白灰、 红土, 首次提出了红土与氧化铁间的鉴别方法。 通过扫描电子显微镜(SEM)探究显色物质对样品微观形貌的影响, 结果表明仅含红土的样品结构连续且致密, 添加氧化铁红后两相结合较差, 孔隙较多。 为进一步探究红土、 氧化铁红对样品性能的影响, 分别制备了添加红土、 氧化铁红的模拟试样, 结合文物样品及分别添加红土、 氧化铁的模拟试样物理力学性能测试结果可知, 用氧化铁红替代红土制作夹垄灰, 相对于用红土制作的夹垄灰, 其物理力学性能较差。

利用偏光显微镜和激光拉曼光谱仪对1963年出土的西夏时期唐卡表面彩绘颜料进行分析,结果表明,唐卡使用的红色、背景红、蓝色、白色、黑色颜料是由朱砂、铅丹、靛蓝、铅白、炭黑制成。检测分析结果为西夏千佛龛唐卡实施保护修复提供了准确可靠的科学依据,也为保护修复时提供准确的颜料使用依据。

介绍了贝纳德效应，胆甾相液晶织构等概念，实验制备出胆甾相液晶平面态样品，用偏光显微镜观察温度场致织构变化，观察到液晶盒在清亮点温度附近出现特殊花纹图案，类似于贝纳德效应或者是温度场致方格栅效应。实验现象说明了温度场使液晶分子产生对流，在偏光显微镜下观察双折射干涉，指向矢分布有周期性变化，形成了微观的贝纳德花纹。实验现象对于胆甾相液晶基础研究具有一定意义。

为了更好地利用偏光显微镜检测光通过透明光学晶体材料后偏振态的变化，研究和鉴定晶体的光学特性，从介绍偏光显微镜的光学结构入手，分析了自然光通过偏光显微镜的几何光路，然后利用Stocks参量和Muller矩阵分析自然光通过偏光显微镜的偏振态变换，从理论上给出了出射光偏振态变化的原理，并利用计算机模拟了光强随各参数的变化曲线，分析了干涉图像形成的过程。对在实践中使用偏光显微镜测量晶体薄片的双折射率、延长符号、分析材料的光学特性以及观察材料的结构更具有指导性的意义。