Introduzione ai principi base della microscopia a contrasto di fase
La microscopia a contrasto di fase è un microscopio speciale che converte la differenza del percorso ottico (cioè la differenza di fase) generata quando la luce passa attraverso i dettagli di un campione trasparente in una differenza di intensità luminosa.
Quando la luce passa attraverso un campione relativamente trasparente, non vi è alcun cambiamento evidente nella lunghezza d'onda (colore) e nell'ampiezza (luminosità) della luce. Pertanto, quando si osservano campioni non colorati (come le cellule viventi) con un normale microscopio ottico, la sua morfologia e struttura interna è spesso difficile da distinguere. Tuttavia, a causa delle differenze nell'indice di rifrazione e nello spessore delle varie parti della cella, quando la luce passa attraverso questo campione, le lunghezze del percorso ottico della luce diretta e della luce diffratta saranno diverse. Quando la lunghezza del percorso ottico aumenta o diminuisce, la fase delle onde luminose che accelerano o restano indietro cambia (crea una differenza di fase). La differenza di fase della luce non può essere percepita ad occhio nudo, ma il microscopio a contrasto di fase può utilizzare il suo speciale dispositivo - diaframma anulare e piastra di fase - per sfruttare il fenomeno di interferenza della luce per convertire la differenza di fase della luce in una differenza di ampiezza (luce e scuro) che può essere rilevato dall'occhio umano. differenza), in modo che l'oggetto trasparente originale mostri evidenti differenze in luce e buio e il contrasto sia migliorato, permettendoci di osservare più chiaramente le cellule viventi e i componenti intracellulari che non possono essere visti o non possono essere visti chiaramente con i normali microscopi ottici e campo oscuro microscopi. determinate microstrutture.
Il principio dell'immagine del microscopio a contrasto di fase: la sorgente luminosa per l'esame microscopico può passare solo attraverso l'anello trasparente del diaframma anulare e quindi essere condensata in un raggio luminoso dal condensatore. Quando questo raggio di luce attraversa l'oggetto da ispezionare, la luce sarà diversa a causa delle diverse lunghezze del percorso ottico di ciascuna parte. grado di deflessione (diffrazione). Perché l'immagine formata dall'anello trasparente coincide con il piano focale posteriore della lente dell'obiettivo e il piano coniugato sulla lamina di fase. Pertanto, la luce diretta non deviata passa attraverso la superficie coniugata, mentre la luce diffratta deviata passa attraverso la superficie di compensazione. A causa delle diverse proprietà della superficie coniugata e della superficie di compensazione sulla piastra di fase, produrranno rispettivamente una certa differenza di fase e un indebolimento dell'intensità della luce che passa attraverso queste due parti. I due gruppi di luce vengono quindi fatti convergere dalla lente posteriore e ritornano sullo stesso percorso ottico. Viaggiando, la luce diretta e la luce diffratta interferiranno tra loro, trasformando la differenza di fase in una differenza di ampiezza. In questo modo, durante la microscopia a contrasto di fase, la luce che passa attraverso il corpo trasparente incolore converte la differenza di fase, indistinguibile dall'occhio umano, in una differenza di ampiezza (differenza tra luce e oscurità) che l'occhio umano può distinguere.
