Чем отличается фазово-контрастный микроскоп от обычного микроскопа?
Фазово-контрастный микроскоп — это специальный микроскоп, который преобразует оптическую разность путей (т. е. разность фаз), создаваемую светом, проходящим через прозрачные детали образца, в разность интенсивностей света.
Когда свет проходит через относительно прозрачный образец, не происходит существенного изменения длины волны (цвета) и амплитуды (яркости) света. Поэтому при наблюдении неокрашенных образцов (например, живых клеток) под обычным оптическим микроскопом их морфологию и внутреннюю структуру часто трудно различить. Однако из-за различий в показателе преломления и толщине различных частей кюветы при прохождении света через этот тип образца будут различия в оптическом пути прямого и дифрагированного света. По мере увеличения или уменьшения оптического пути фаза ускоряющихся или запаздывающих световых волн будет меняться (что приводит к разности фаз). Разность фаз света невозможно ощутить невооруженным глазом, но фазово-контрастный микроскоп может использовать свое специальное устройство — круглую апертуру и фазовую пластинку — для преобразования разности фаз света в разность амплитуд (разность яркостей), которую можно обнаруживается человеческим глазом посредством явления интерференции света, тем самым заставляя ранее прозрачные объекты проявлять значительные различия в яркости и усиливая контраст. Это позволяет нам наблюдать живые клетки и определенные тонкие структуры внутри клеток, которые невозможно увидеть или четко увидеть при обычном оптическом и темном освещении. полевые микроскопы.
Принцип визуализации фазово-контрастного микроскопа: во время микроскопического исследования оптический источник может проходить только через прозрачное кольцо круглой апертуры, а после прохождения через концентратор собирается в пучок света. Когда этот луч света проходит через испытуемый объект, он претерпевает разную степень отклонения (дифракции) из-за разных оптических путей каждой части. За счет того, что изображение, формируемое прозрачным кольцом, совпадает с сопряженной поверхностью фазовой пластинки и фокальной плоскостью за объективом. Поэтому прямой свет, не отклонившийся, проходит через сопряженную поверхность, а дифрагированный свет, отклонившийся, проходит через компенсирующую поверхность. Из-за различных свойств сопряженной поверхности и компенсационной поверхности на фазовой пластине они соответственно будут генерировать определенную разность фаз и снижение интенсивности света, проходящего через эти две части. Два набора света сходятся через заднюю линзу и проходят по одному и тому же оптическому пути, вызывая интерференцию между прямым и дифрагированным светом, превращая разность фаз в разность амплитуд. Таким образом, при исследовании фазово-контрастным микроскопом свет от бесцветного прозрачного тела преобразует разность фаз, которую не может различить человеческий глаз, в разность амплитуд (разность света и темноты), которую может различить человеческий глаз.
