ความแตกต่างและความคล้ายคลึงระหว่างกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงแบบเฟส คอนทราสต์ และแบบกลับด้าน

ความแตกต่างและความคล้ายคลึงระหว่างกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงแบบเฟส คอนทราสต์ และแบบกลับด้าน

สิ่งเหล่านี้คือกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงซึ่งใช้แสงที่มองเห็นได้เป็นวิธีการตรวจจับ ต่างจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน กล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกน กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม และอื่นๆ
โดยเฉพาะ:

กล้องจุลทรรศน์คอนทราสต์เฟสหรือที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์คอนทราสต์เฟส เนื่องจากรังสีของแสงทำให้เกิดความแตกต่างของเฟสเล็กน้อยเมื่อส่องผ่านตัวอย่างโปร่งใส และความแตกต่างของเฟสนี้สามารถแปลงเป็นการเปลี่ยนแปลงขนาดหรือคอนทราสต์ในภาพ เพื่อที่จะนำไปใช้กับภาพได้ มันถูกประดิษฐ์ขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 1930 โดย Fritz Zelnick ในงานวิจัยของเขาเกี่ยวกับตะแกรงการเลี้ยวเบน ด้วยเหตุนี้เขาจึงได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี พ.ศ. 2496 ปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการแสดงภาพคอนทราสต์ของชิ้นงานโปร่งใส เช่น เซลล์ของสิ่งมีชีวิตและเนื้อเยื่ออวัยวะขนาดเล็ก

กล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอล: เทคนิคการถ่ายภาพด้วยแสงที่ใช้การส่องสว่างแบบจุดต่อจุดและการปรับรูเข็มเชิงพื้นที่เพื่อกำจัดแสงที่กระจัดกระจายออกจากระนาบที่ไม่ใช่โฟกัสของตัวอย่าง ช่วยให้ความละเอียดของแสงและความเปรียบต่างของภาพดีขึ้น เมื่อเทียบกับวิธีการถ่ายภาพแบบดั้งเดิม แสงจากโพรบที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแบบจุดจะถูกโฟกัสผ่านเลนส์ไปยังวัตถุที่กำลังสังเกต และหากวัตถุนั้นอยู่ที่จุดโฟกัสพอดี แสงที่สะท้อนควรจะมาบรรจบกันกลับไปยังแหล่งกำเนิดแสงผ่านเลนส์ดั้งเดิม ซึ่งเรียกว่าคอนโฟคอล หรือคอนโฟคอลเรียกสั้นๆ ว่า กล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอลในแสงสะท้อนบนถนนด้วยเลนส์ครึ่งเลนส์สะท้อนแสง (dichroic mirror) จะผ่านเลนส์ของแสงสะท้อนพับไปในทิศทางอื่นในจุดโฟกัสที่มีรูเข็ม (รูเข็ม) รูจะอยู่ที่จุดโฟกัส แผ่นกั้นด้านหลังท่อโฟโตมัลติพลายเออร์ (photomultiplier tube, PMT) ลองจินตนาการดูว่าแสงที่สะท้อนก่อนและหลังจุดโฟกัสของแสงเครื่องตรวจจับผ่านระบบคอนโฟคอลชุดนี้ จะไม่สามารถโฟกัสไปที่รูเล็กๆ ได้ จะถูกบังด้วยแผ่นกั้น โฟโตมิเตอร์จึงวัดความเข้มของแสงสะท้อนที่จุดโฟกัส สิ่งสำคัญคือสามารถสแกนวัตถุโปร่งแสงเป็นสามมิติได้โดยการขยับระบบเลนส์ แนวคิดดังกล่าวเสนอโดยนักวิชาการชาวอเมริกัน Marvin Minsky ในปี 1953 และต้องใช้เวลา 30 ปีในการพัฒนาก่อนที่จะมีการพัฒนากล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลโดยใช้เลเซอร์เป็นแหล่งกำเนิดแสง ซึ่งสอดคล้องกับอุดมคติของ Marvin Minsky

กล้องจุลทรรศน์แบบกลับหัว: การจัดองค์ประกอบจะเหมือนกับกล้องจุลทรรศน์ทั่วไป ยกเว้นว่าเลนส์ใกล้วัตถุและระบบไฟส่องสว่างจะกลับด้าน โดยเลนส์แรกอยู่ใต้เวทีและเลนส์หลังอยู่ด้านบนของเวที สะดวกในการใช้งานและติดตั้งอุปกรณ์เก็บภาพอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง

กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงเป็นกล้องจุลทรรศน์ที่ใช้เลนส์สายตาเพื่อสร้างเอฟเฟกต์การขยายภาพ แสงที่ตกกระทบจากวัตถุจะถูกขยายด้วยระบบการมองเห็นอย่างน้อยสองระบบ (วัตถุและช่องมองภาพ) เลนส์ใกล้วัตถุจะสร้างภาพขยายก่อน และสายตามนุษย์จะสังเกตภาพที่ขยายนี้ผ่านช่องมองภาพที่ทำหน้าที่เป็นแว่นขยาย กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงทั่วไปมีวัตถุประสงค์ที่เปลี่ยนได้หลายประการ เพื่อให้ผู้สังเกตสามารถเปลี่ยนกำลังขยายได้ตามต้องการ โดยทั่วไปวัตถุประสงค์เหล่านี้จะอยู่บนจานเล็งแบบหมุนได้ ซึ่งสามารถหมุนได้เพื่อให้เข้าถึงช่องมองภาพต่างๆ ในเส้นทางแสงได้ง่าย นักฟิสิกส์ค้นพบกฎระหว่างกำลังขยายและความละเอียด ผู้คนรู้ว่าความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงมีขีดจำกัด ความละเอียดของขีดจำกัดนี้จำกัดกำลังขยายของกำลังขยายที่เพิ่มขึ้นไม่จำกัด 1600 เท่าของขีดจำกัดสูงสุดของกำลังขยายของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง ดังนั้น การประยุกต์ใช้สัณฐานวิทยาในหลายพื้นที่ด้วยข้อจำกัดอย่างมาก

ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงถูกจำกัดด้วยความยาวคลื่นของแสง ซึ่งโดยทั่วไปจะไม่เกิน 0.3 ไมครอน ความละเอียดสามารถเพิ่มขึ้นได้หากกล้องจุลทรรศน์ใช้แสงอัลตราไวโอเลตเป็นแหล่งกำเนิดแสงหรือหากวางวัตถุไว้ในน้ำมัน แพลตฟอร์มนี้กลายเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างระบบกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงอื่นๆ