Quali sono le differenze tra un microscopio a contrasto di fase e un microscopio normale?
Il microscopio a contrasto di fase è un microscopio speciale che converte la differenza del percorso ottico (cioè la differenza di fase) generata dalla luce che passa attraverso i dettagli trasparenti del campione in differenza di intensità luminosa.
Quando la luce passa attraverso un campione relativamente trasparente, non vi è alcun cambiamento significativo 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 loro 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, vi saranno differenze nel percorso ottico della luce diretta e diffratta quando la luce passa attraverso questo tipo di campione. Quando il percorso ottico aumenta o diminuisce, la fase delle onde luminose in accelerazione o in ritardo cambierà (con conseguente differenza di fase). La differenza di fase della luce non può essere percepita ad occhio nudo, ma un microscopio a contrasto di fase può utilizzare il suo dispositivo speciale - un'apertura circolare e una piastra di fase - per trasformare la differenza di fase della luce in una differenza di ampiezza (differenza di luminosità) che può essere rilevato dall'occhio umano attraverso il fenomeno dell'interferenza della luce, facendo sì che oggetti precedentemente trasparenti mostrino significative differenze di luminosità e migliorando il contrasto. Ciò ci consente di osservare cellule viventi e alcune strutture sottili all'interno delle cellule che non possono essere viste o chiaramente viste con l'ottica ordinaria e al buio microscopi da campo.
Il principio dell'immagine di un microscopio a contrasto di fase: durante l'esame microscopico la sorgente ottica può passare solo attraverso un anello trasparente con un'apertura circolare e, dopo essere passata attraverso un concentratore, si raccoglie in un raggio di luce. Quando questo raggio di luce attraversa l'oggetto da testare, subisce diversi gradi di deviazione (diffrazione) a causa dei diversi percorsi ottici di ciascuna parte. Ciò è dovuto al fatto che l'immagine formata dall'anello trasparente coincide con la superficie coniugata sulla piastra di fase e il piano focale dietro la lente dell'obiettivo. Pertanto, la luce diretta che non ha deviato passa attraverso la superficie coniugata, mentre la luce diffratta che ha deviato passa attraverso la superficie compensatrice. A causa delle diverse proprietà della superficie coniugata e della superficie di compensazione sulla piastra di fase, genereranno rispettivamente una certa differenza di fase e una riduzione dell'intensità della luce che passa attraverso queste due parti. I due gruppi di luce convergeranno attraverso la lente posteriore e viaggeranno sullo stesso percorso ottico, causando un'interferenza tra la luce diretta e quella diffratta, trasformando la differenza di fase in differenza di ampiezza. In questo modo, durante l'esame al microscopio a contrasto di fase, la luce proveniente da un corpo trasparente incolore converte la differenza di fase che non può essere risolta dall'occhio umano nella differenza di ampiezza (differenza tra luce e buio) che può essere risolta dall'occhio umano.
