Введение в основные принципы фазово-контрастной микроскопии.
Фазово-контрастная микроскопия — это специальный микроскоп, который преобразует разность оптических путей (т. е. разность фаз), возникающую при прохождении света через детали прозрачного образца, в разность интенсивностей света.
Когда свет проходит через относительно прозрачный образец, не происходит явного изменения длины волны (цвета) и амплитуды (яркости) света. Поэтому при наблюдении неокрашенных образцов (например, живых клеток) в обычный оптический микроскоп часто бывает трудно различить их морфологию и внутреннюю структуру. Однако из-за различий в показателе преломления и толщине различных частей кюветы при прохождении света через этот образец длины оптических путей прямого и дифрагированного света будут разными. По мере увеличения или уменьшения длины оптического пути изменяется фаза световых волн, которые ускоряются или отстают (создается разность фаз). Разность фаз света невозможно ощутить невооруженным глазом, но фазово-контрастный микроскоп может использовать свое специальное устройство — кольцевую диафрагму и фазовую пластинку, чтобы использовать явление интерференции света для преобразования разности фаз света в разность амплитуд (света и фазовой пластинки). темный), который может быть обнаружен человеческим глазом. разница), так что исходный прозрачный объект показывает очевидные различия в свете и темноте, а контраст усиливается, что позволяет нам более четко наблюдать живые клетки и внутриклеточные компоненты, которые нельзя увидеть или не видно четко под обычными оптическими микроскопами и в темном поле. микроскопы. определенные микроструктуры.
Принцип визуализации фазово-контрастного микроскопа: источник света для микроскопического исследования может проходить только через прозрачное кольцо кольцевой диафрагмы, а затем конденсироваться в световой луч с помощью конденсора. Когда этот световой луч проходит через объект, подлежащий проверке, свет будет разным из-за разной длины оптического пути каждой части. степень отклонения (дифракции). Потому что изображение, формируемое прозрачным кольцом, совпадает с задней фокальной плоскостью объектива и сопряженной плоскостью фазовой пластинки. Следовательно, неотклоненный прямой свет проходит через сопряженную поверхность, а отклоненный дифрагированный свет проходит через компенсационную поверхность. Из-за различных свойств сопряженной поверхности и компенсационной поверхности на фазовой пластине они будут вызывать определенную разность фаз и ослабление интенсивности света, проходящего через эти две части соответственно. Два набора света затем сходятся задней линзой и возвращаются на один и тот же оптический путь. Путешествуя, прямой свет и дифрагированный свет будут мешать друг другу, превращая разность фаз в разность амплитуд. Таким образом, при фазово-контрастной микроскопии свет, проходя через бесцветное прозрачное тело, преобразует неразличимую для человеческого глаза разность фаз в разность амплитуд (разницу между светом и темнотой), которую может различить человеческий глаз.
