Mørkefeltsmikroskopi

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 6. november 2020; checks kræver 2 redigeringer .

Mørkefeltsmikroskopi  er en type optisk mikroskopi , hvor billedkontrasten øges ved kun at registrere lyset spredt af prøven under undersøgelse. Ved anvendelse af mørkefeltsmetoden registreres selv små forskelle i brydningsevnen af ​​sektioner af præparatet [1] . Det grundlæggende i metoden blev udviklet af R. Zsigmondy i 1906.

Sådan virker det

Ved arbejde efter mørkefeltsmetoden belyses præparatet med en hul lyskegle, hvis åbning er større end objektivets åbning, således er indgangspupillen til mikroobjektivet i området af den geometriske skygge og lys, der er passeret uden brydning, kommer ikke ind i objektivet. Ved optisk mørkefeltsmikroskopi spreder uregelmæssigheder i en prøve lys, og dette spredte lys danner et billede af prøven under undersøgelse.

Et træk ved mørkefeltsmikroskopet er måden prøven belyses på, som udføres "fra siden" (grøn bjælke i figuren). Under sådan belysning spreder inhomogeniteterne i prøven det indfaldende lys, og i mikroskopet observeres billedet af prøven i spredt lys, og den "oplysende" lysstråle kommer ikke ind i objektivet. Sådan belysning kaldes epi-illuminator (EPI-illuminator, EPI-mikroskop, EPI-objektiv linse).

For gennemsigtige objekter er baggrundsbelysning også mulig, men der kræves yderligere indsats for at fjerne det "direkte felt": det er nødvendigt at udføre Fourier-transformationen af ​​det resulterende billede og fjerne den komponent, der svarer til "reference"-bølgen fra den resulterende sum. Dette kan for eksempel gøres ved at bruge en linse og en skabelon, der dækker et lille område i planet, hvor "reference" lysbølgen er fokuseret af linsen. Derefter udføres den omvendte Fourier-transformation ved hjælp af den anden linse, og det resulterende billede observeres visuelt. I dette tilfælde øges kontrasten af ​​det originale billede betydeligt.

Et særligt tilfælde af mørkefeltmetoden i transmitteret lys er ultramikroskopi , med belysning rettet vinkelret på observationsretningen. [2]

I mikroskoper kan brugen af ​​mørkefeltsmetoden tilvejebringes af designet [3] eller implementeres ved at installere yderligere enheder, for eksempel, såsom OI-13 mørkefeltskondensatoren .

Fordele og ulemper

Mørkefeltsmikroskopi er velegnet til billeddannelse af levende og ufarvede biologiske prøver, såsom individuelle akvatiske encellede organismer .

Metodens primære begrænsende faktor er, at kun en lille del af det indfaldende lys danner billedet, så det er nødvendigt at bruge tilstrækkeligt kraftige lyskilder, hvilket nogle gange fører til prøveskader (i dag bruges lasere nogle gange til belysning). Metoden pålægger en væsentlig begrænsning på opløsningen af ​​systemet - blænden af ​​de mørke feltobjektiver er væsentligt lavere end de lyse felter, da den ikke bør overlappe den mørke del af kondensatoråbningen. Moderne mørkfeltskondensatorer gør det muligt at arbejde med linser, hvis blænde ikke overstiger 1,2 for systemer med olienedsænkning og 0,8 for tørre systemer, blænden for de bedste epi-objektiver ikke overstiger 1,15, mens blænden for lysfeltsobjektiver kan nå værdier på 1,45.

Fortolkningen af ​​mørkefeltsbilleder kræver stor omhu, fordi nogle detaljer, der ikke er synlige ved lysfeltsmikroskopi, er synlige ved mørkefeltsmikroskopi og omvendt. Ved første øjekast ser det ud til, at billedet opnået ved mørkefeltsmetoden simpelthen er negativt i forhold til billedet opnået ved lysfeltsmetoden, men faktisk synliggør hver af disse metoder forskellige træk ved prøven. I lysfeltsmikroskopi er træk synlige, hvis de enten producerer skygger eller har et brydningsindeks, der er forskelligt fra omgivelsernes og samtidig er skarpe nok, mens f.eks. glatte inhomogeniteter ikke kan observeres ved denne metode. men er tydeligt synlige på billederne opnået ved mørkefeltsmetoden.mikroskopi.

Ansøgning

Mørkefeltsmikroskopi kan bruges til at studere levende ufarvede biologiske objekter - protozoer, isolerede celler, vævskulturer, til at studere de subcellulære strukturer af levende ufarvede celler [1] .

Mørkefeltsmetoden er for nylig blevet brugt i belysningssystemet for optiske computermus [4] for at sikre driften af ​​optiske mus, herunder dem, der er placeret på gennemsigtigt glas, for eksempel, der dækker en bordplade. Koordinaterne for en sådan mus bestemmes af spredningen af ​​lys på mikroskopiske defekter i glasoverfladen eller støvpartikler på dens overflade.

Se også

Noter

  1. 1 2 Roskin G.I. Mikroskopisk teknik M.: Izd. "Sovjetisk videnskab", 1946
  2. Optik af inhomogene medier//Physical Encyclopedia. Bind 3. Magnetoplasmic - Poyntings teorem - M .: Great Russian Encyclopedia, 1992
  3. Biologisk forskning universalmikroskop MBI-15 - teknisk beskrivelse og betjeningsvejledning. LOMO 1979
  4. Marina Kamaeva. Logitech Anywhere MX Wireless Mouse anmeldelse . Computer Avis . Hentet 26. marts 2010. Arkiveret fra originalen 6. marts 2016.