ห้าโหมดการสังเกตของกล้องจุลทรรศน์

ห้าโหมดการสังเกตของกล้องจุลทรรศน์

1. BF ฟิลด์สว่าง
กล้องจุลทรรศน์แบบสนามสว่างเป็นวิธีการตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่คุ้นเคย ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านพยาธิวิทยา การตรวจสอบ และการสังเกตส่วนที่เปื้อนสี กล้องจุลทรรศน์ทั้งหมดสามารถทำหน้าที่นี้ได้

2. การสังเกตสนามมืด
Darkfield คือการส่องสว่างของ Darkfield ลักษณะแตกต่างจากทุ่งสว่าง มันไม่ได้สังเกตแสงส่องสว่างโดยตรง แต่สังเกตแสงที่สะท้อนหรือหักเหจากวัตถุภายใต้การตรวจสอบ ดังนั้นขอบเขตการมองเห็นจะกลายเป็นพื้นหลังที่มืด ในขณะที่วัตถุที่ตรวจสอบจะแสดงภาพที่สว่าง

หลักการของสนามมืดขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ Tyndall ในทัศนศาสตร์ เมื่อฝุ่นละอองผ่านแสงจ้าโดยตรง ตามนุษย์ไม่สามารถสังเกตเห็นได้ ซึ่งเกิดจากการเลี้ยวเบนของแสงจ้า หากฉายแสงในแนวเฉียงเนื่องจากการสะท้อนของแสง ดูเหมือนว่าอนุภาคจะมีขนาดเพิ่มขึ้นและมองเห็นได้ด้วยตามนุษย์

อุปกรณ์เสริมพิเศษที่จำเป็นสำหรับการสังเกตการณ์ในที่มืดคือคอนเดนเซอร์ในที่มืด ลักษณะเฉพาะคือไม่ให้ลำแสงผ่านวัตถุจากล่างขึ้นบน แต่เปลี่ยนเส้นทางของแสงให้ยิงเอียงเข้าหาวัตถุเพื่อป้องกันไม่ให้แสงที่ส่องเข้ามาที่เลนส์ใกล้วัตถุโดยตรง ภาพสว่าง. ความละเอียดของการสังเกตในที่มืดนั้นสูงกว่าการสังเกตในที่สว่างมาก มากถึง {{0}}.02—0.004

3. กล้องจุลทรรศน์คอนทราสต์เฟส
ในระหว่างการพัฒนากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง การประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์คอนทราสต์เฟสที่ประสบความสำเร็จถือเป็นความสำเร็จที่สำคัญในเทคโนโลยีกล้องจุลทรรศน์สมัยใหม่ เรารู้ว่าสายตาของมนุษย์สามารถแยกความแตกต่างของความยาวคลื่น (สี) และแอมพลิจูด (ความสว่าง) ของคลื่นแสงได้เท่านั้น สำหรับตัวอย่างทางชีวภาพที่ไม่มีสีและโปร่งใส เมื่อแสงผ่านเข้ามา ความยาวคลื่นและแอมพลิจูดจะเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย และเป็นการยากที่จะสังเกตตัวอย่างในการสังเกตการณ์ในทุ่งสว่าง .

กล้องจุลทรรศน์คอนทราสต์เฟสใช้ความแตกต่างของเส้นทางแสงของวัตถุที่จะตรวจสอบ นั่นคือใช้ปรากฏการณ์การแทรกสอดของแสงอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อเปลี่ยนความแตกต่างของเฟสที่ไม่สามารถแก้ไขได้ด้วยตามนุษย์ให้เป็นความแตกต่างของแอมพลิจูดที่แก้ไขได้ แม้จะไม่มีสี และสารโปร่งใส ให้เห็นได้อย่างชัดเจน สิ่งนี้ช่วยอำนวยความสะดวกอย่างมากในการสังเกตเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ดังนั้นกล้องจุลทรรศน์คอนทราสต์เฟสจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในกล้องจุลทรรศน์กลับด้าน

หลักการพื้นฐานของกล้องจุลทรรศน์คอนทราสต์เฟสคือการเปลี่ยนความแตกต่างของเส้นทางแสงของแสงที่มองเห็นผ่านชิ้นงานให้เป็นความแตกต่างของแอมพลิจูด ซึ่งจะช่วยปรับปรุงคอนทราสต์ระหว่างโครงสร้างต่างๆ และทำให้โครงสร้างต่างๆ มองเห็นได้ชัดเจน แสงหักเหหลังจากผ่านชิ้นงาน เบี่ยงเบนไปจากเส้นทางออปติคอลดั้งเดิม และล่าช้าไป 1/4λ (ความยาวคลื่น) ในเวลาเดียวกัน หากเพิ่มขึ้นหรือลดลง 1/4λ ความแตกต่างของเส้นทางแสงจะกลายเป็น 1/2λ และลำแสงทั้งสองจะรบกวนกันหลังจากแกนออปติคอล เสริมกำลัง เพิ่มหรือลดแอมพลิจูด ปรับปรุงคอนทราสต์ ในแง่ของโครงสร้าง กล้องจุลทรรศน์แบบคอนทราสต์เฟสมีคุณสมบัติพิเศษ 2 ประการที่แตกต่างจากกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงทั่วไป:

1. ไดอะแฟรมรูปวงแหวน (ไดอะแฟรมรูปวงแหวน) ตั้งอยู่ระหว่างแหล่งกำเนิดแสงและคอนเดนเซอร์ และหน้าที่ของมันคือการทำให้แสงที่ผ่านคอนเดนเซอร์เป็นรูปกรวยแสงกลวงและโฟกัสไปที่ชิ้นงาน

2. แผ่นเฟส (แผ่นเฟสรูปวงแหวน) แผ่นเฟสที่เคลือบด้วยแมกนีเซียมฟลูออไรด์จะถูกเพิ่มเข้าไปในเลนส์ใกล้วัตถุ ซึ่งสามารถหน่วงเฟสของแสงตรงหรือแสงที่เลี้ยวเบนได้ 1/4λ แบ่งออกเป็นสองประเภทคือ

1. เพลตเฟส A: หน่วงเวลาแสงโดยตรง 1/4λ เพิ่มคลื่นแสงหลังจากการรวมกันของคลื่นแสงสองชุด และเพิ่มแอมพลิจูด โครงสร้างของชิ้นงานจะสว่างกว่าตัวกลางที่อยู่รอบๆ ทำให้เกิดคอนทราสต์ที่สว่าง (หรือคอนทราสต์เชิงลบ)

2. แผ่นเฟส B: หน่วงเวลาแสงที่เลี้ยวเบน 1/4λ หลังจากที่จัดแนวแสงทั้งสองกลุ่มแล้ว คลื่นแสงจะถูกลบออก และแอมพลิจูดจะเล็กลง ทำให้เกิดคอนทราสต์ที่มืด (หรือคอนทราสต์ในเชิงบวก) และโครงสร้างคือ มืดกว่าตัวกลางโดยรอบ

4. กล้องจุลทรรศน์อินเทอร์เฟอโรเมตรีเชิงอนุพันธ์
กล้องจุลทรรศน์เชิงอนุพันธ์ (Differential Interference Microscopy) ปรากฏขึ้นในทศวรรษที่ 1960 ไม่เพียงแต่สามารถสังเกตวัตถุที่ไม่มีสีและโปร่งใสเท่านั้น แต่ยังแสดงความรู้สึกโล่งใจแบบสามมิติ และมีข้อดีบางประการที่กล้องจุลทรรศน์คอนทราสต์แบบเฟสไม่สามารถทำได้ ผลการสังเกตดียิ่งขึ้น เหมือนจริง

หลักการ;
การรบกวนที่แตกต่างกันที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์คือการใช้ปริซึม Wollaston พิเศษเพื่อแยกลำแสง ทิศทางการสั่นของคานแยกจะตั้งฉากกันและมีความเข้มเท่ากัน และคานจะผ่านวัตถุที่จุดสองจุดที่ใกล้กันมาก และมีเฟสต่างกันเล็กน้อย เนื่องจากระยะห่างระหว่างลำแสงทั้งสองมีขนาดเล็กมาก จึงไม่มีปรากฏการณ์ภาพซ้อน ดังนั้นภาพจึงให้ความรู้สึกสามมิติสามมิติ

5. กล้องจุลทรรศน์โพลาไรซ์
กล้องจุลทรรศน์โพลาไรซ์เป็นกล้องจุลทรรศน์ชนิดหนึ่งที่ใช้ระบุคุณสมบัติเชิงแสงของโครงสร้างละเอียดของสสาร สารทั้งหมดที่มีไบรีฟริงเจนซ์สามารถแยกแยะได้อย่างชัดเจนภายใต้กล้องจุลทรรศน์โพลาไรซ์ แน่นอน สารเหล่านี้สามารถสังเกตได้ด้วยผมที่ย้อม แต่บางอย่างไม่สามารถทำได้ และต้องใช้กล้องจุลทรรศน์โพลาไรซ์

ลักษณะเฉพาะของกล้องจุลทรรศน์โพลาไรซ์คือวิธีการเปลี่ยนแสงธรรมดาเป็นแสงโพลาไรซ์สำหรับการตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์เพื่อระบุว่าสารบางชนิดมีการหักเหเพียงครั้งเดียว (ไอโซโทรปิก) หรือไบรีฟริงเจนซ์ (แอนไอโซโทรปี)

Birefringence เป็นคุณสมบัติพื้นฐานของคริสตัล ดังนั้น กล้องจุลทรรศน์แบบโพลาไรซ์จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านแร่ เคมี และด้านอื่นๆ นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้ในด้านชีววิทยาและพฤกษศาสตร์