Чим відрізняється фазово-контрастний мікроскоп від звичайного мікроскопа?
Фазово-контрастний мікроскоп — це спеціальний мікроскоп, який перетворює оптичну різницю ходу (тобто різницю фаз), створювану світлом, що проходить через прозорі деталі зразка, на різницю інтенсивності світла.
Коли світло проходить через відносно прозорий зразок, довжина хвилі (колір) і амплітуда (яскравість) світла не змінюються. Тому, спостерігаючи за незабарвленими зразками (наприклад, живими клітинами) під звичайним оптичним мікроскопом, їх морфологію та внутрішню структуру часто важко розрізнити. Однак через відмінності в показниках заломлення та товщині різних частин комірки будуть відмінності в оптичному шляху прямого та дифрагованого світла, коли світло проходить через цей тип зразка. У міру того, як оптичний шлях збільшується або зменшується, фаза прискорювальної або відстаючої світлової хвилі буде змінюватися (що призводить до різниці фаз). Різницю фаз світла неможливо відчути неозброєним оком, але фазово-контрастний мікроскоп може використовувати свій спеціальний пристрій — кругову апертуру та фазову пластину — для перетворення різниці фаз світла в різницю амплітуд (різницю яскравості), яку можна людське око виявляє за допомогою явища інтерференції світла, завдяки чому раніше прозорі об’єкти демонструють значні відмінності в яскравості та підвищують контраст. Це дає нам змогу спостерігати за живими клітинами та певними тонкими структурами в клітинах, які неможливо побачити або чітко побачити під звичайним оптичним і темним світлом. польові мікроскопи.
Принцип формування зображення фазово-контрастного мікроскопа: оптичне джерело може проходити лише через прозоре кільце круглої апертури під час мікроскопічного дослідження, а після проходження через концентратор воно збирається в пучок світла. Коли цей промінь світла проходить через об’єкт, що перевіряється, він зазнає різного ступеня відхилення (дифракції) через різні оптичні шляхи кожної частини. Завдяки тому, що зображення, утворене прозорим кільцем, збігається зі спряженою поверхнею на фазовій пластині та фокальною площиною за лінзою об’єктива. Тому пряме світло, яке не відхилилося, проходить через спряжену поверхню, тоді як дифраговане світло, яке відхилилося, проходить через компенсуючу поверхню. Завдяки різним властивостям спряженої поверхні та компенсаційної поверхні на фазовій пластині вони відповідно створять певну різницю фаз і зменшення інтенсивності світла, що проходить через ці дві частини. Два набори світла сходитимуться через задню лінзу та рухатимуться по тому самому оптичному шляху, викликаючи інтерференцію між прямим і дифрагованим світлом, змінюючи різницю фаз на різницю амплітуд. Таким чином, під час фазово-контрастного мікроскопічного дослідження світло від безбарвного прозорого тіла перетворює різницю фаз, яку не може розпізнати людське око, на різницю амплітуд (різниця світла та темряви), яку може розрізнити людське око.
