Два загальноприйнятих підходи до спостереження за мікроскопами
1, Спостереження темного поля
Темне поле зору насправді є освітленням темного поля. Його характеристики відрізняються від світлого поля зору, оскільки воно не спостерігає безпосередньо освітлювальне світло, а скоріше спостерігає відбите або дифраговане світло об’єкта, що перевіряється. Тому поле зору стає темним фоном, тоді як об’єкт, що перевіряється, представляє яскраве зображення.
Принцип темного поля базується на оптичному явищі Тіндаля, коли людське око не може спостерігати частинки пилу під дією сильного світла через дифракцію, спричинену сильним світлом. Якщо світло проектується на нього похило, частинки збільшуються в об’ємі через відбиття світла, що робить їх видимими для людського ока.
Спеціальним аксесуаром, необхідним для спостереження в темному полі, є прожектор темного поля. Його характеристика полягає в тому, що він не дозволяє променю світла проходити крізь об’єкт знизу вгору, а змінює шлях світла, спрямований похило до об’єкта, так що освітлювальне світло не потрапляє безпосередньо в лінзу об’єктива, а використовує яскраве зображення, утворене відбиттям або дифракцією світла на поверхні об’єкта, що перевіряється. Роздільна здатність спостереження темного поля набагато вища. ніж при спостереженні світлого поля, досягаючи 0,02-0,004
2. Метод перевірки дзеркалом фазового контрасту
Успішний винахід фазово-контрастної мікроскопії в розробці оптичних мікроскопів є важливим досягненням у сучасній технології мікроскопії. Ми знаємо, що людське око може розрізняти лише довжину хвилі (колір) і амплітуду (яскравість) світлових хвиль. Для безбарвних і прозорих біологічних зразків, коли світло проходить, довжина хвилі та амплітуда не сильно змінюються, що ускладнює спостереження за зразком у світлому полі.
Фазово-контрастний мікроскоп використовує різницю в довжині оптичного шляху досліджуваного об’єкта для дзеркального огляду, ефективно використовуючи явище інтерференції світла для перетворення різниці фаз, яку не може розрізнити людське око, у помітну різницю амплітуд. Навіть безбарвні та прозорі речовини можуть стати чітко видимими. Це значно полегшує спостереження за живими клітинами, тому фазово-контрастна мікроскопія широко використовується в інвертованих мікроскопах
Основний принцип фазово-контрастної мікроскопії полягає в тому, щоб перетворити оптичну різницю ходу видимого світла, що проходить через зразок, у різницю амплітуд, таким чином покращуючи контраст між різними структурами та роблячи їх чіткими та видимими. Після проходження через зразок світло зазнає заломлення, відхиляючись від початкового оптичного шляху та затримуючи на 1/4 λ (довжину хвилі). Якщо різниця оптичного шляху збільшується або зменшується ще на 1/4 λ, різниця оптичного шляху стає 1/2 λ, і інтерференція між двома променями світла збільшується або зменшується після об’єднання осі, покращуючи контраст. З точки зору структури, фазово-контрастні мікроскопи мають дві особливі відмінності від звичайних оптичних мікроскопів:
1. Між джерелом світла та конденсором розташована кільцева діафрагма, її функція полягає у формуванні порожнистого конуса світла, який проходить через конденсор і фокусується на зразку
2. Кутова фазова пластина: до лінзи об’єктива додається фазова пластина, покрита фторидом магнію, яка може затримувати фазу прямого або дифрагованого світла на 1/4 λ. Його можна розділити на два види:
(1) . А+фазова пластина: затримайте пряме світло на 1/4 λ і додайте два набори світлових хвиль після поєднання осей. Амплітуда збільшується, і структура зразка стає яскравішою за навколишнє середовище, утворюючи яскравий контраст (або негативний контраст)
(2) . B+фазова пластина: затримка дифрагованого світла на 1/4 λ і віднімання світлових хвиль після поєднання осей двох наборів світлових променів, що призводить до зменшення амплітуди та формування темного контрасту (або позитивного контрасту). Структура стає темнішою за навколишнє середовище
