Typowe metody obserwacji stosowane w mikroskopach optycznych
Mikroskop świetlny to przyrząd optyczny wykorzystujący światło jako źródło do powiększania i obserwacji drobnych struktur niewidocznych gołym okiem. *Najstarszy mikroskop został wykonany przez optyka w 1604 roku.
W ciągu ostatnich dwudziestu lat naukowcy odkryli, że mikroskopy optyczne można wykorzystać do wykrywania, śledzenia i obrazowania obiektów, które są mniejsze niż połowa długości fali konwencjonalnego światła widzialnego, czyli kilkaset nanometrów.
Ponieważ mikroskopy optyczne nie były tradycyjnie używane do badania skali nanometrowej, często brakuje im skalibrowanych porównań ze standardami, aby sprawdzić, czy wyniki są prawidłowe i zapewniają dokładne informacje w tej skali. Mikroskop może** konsekwentnie wskazywać tę samą pozycję pojedynczej cząsteczki lub nanocząstki. Jednak jednocześnie może być bardzo niedokładny, a położenie obiektu zidentyfikowanego przez mikroskop z dokładnością do jednej miliardowej metra może w rzeczywistości wynosić jedną milionową metra, ponieważ nie ma tu błędu.
Mikroskopy optyczne są powszechnie stosowane w przyrządach laboratoryjnych i umożliwiają łatwe powiększanie różnych próbek, od delikatnych próbek biologicznych po urządzenia elektryczne i mechaniczne. Podobnie mikroskopy optyczne stają się coraz bardziej wydajne i niedrogie, ponieważ łączą światła w smartfonie z naukową wersją kamery wideo.
Typowe metody obserwacji dla mikroskopów optycznych
Metoda obserwacji interferencji różnicowej (DIC).
Zasada
Spolaryzowane światło rozbijane jest za pomocą specjalnego pryzmatu na wzajemnie prostopadłe wiązki o jednakowym natężeniu. Wiązki przechodzą przez badany obiekt w dwóch bardzo bliskich sobie punktach (mniejszych niż rozdzielczość mikroskopu), różniąc się nieco fazą, nadając obrazowi wrażenie stereoskopowej trójwymiarowości.
Cechy
Może sprawić, że badany obiekt wytworzy trójwymiarowy, trójwymiarowy efekt obserwacji, który będzie bardziej intuicyjny. Nie jest wymagany żaden specjalny obiektyw, lepiej sprawdza się przy obserwacji fluorescencji, a zmianę koloru tła i obiektu można regulować, aby uzyskać pożądany efekt.
Metoda obserwacji ciemnego pola
Ciemne pole to tak naprawdę oświetlenie ciemnego pola. Różni się od jasnego pola tym, że nie obserwuje bezpośrednio oświetlonego światła, ale światło odbite lub ugięte od badanego obiektu. Dzięki temu pole widzenia stanowi ciemne tło, natomiast badany obiekt przedstawia obraz jasny.
Zasada ciemnego pola widzenia opiera się na zjawisku Tyndalla w optyce, gdzie drobny pył nie może być dostrzeżony przez ludzkie oko w przypadku przejścia przez niego silnego, bezpośredniego światła, co spowodowane jest skierowaniem wokół niego silnego światła. Jeśli światło jest skierowane na niego ukośnie, cząsteczki wydają się zwiększać rozmiar w wyniku odbicia światła i stają się widoczne dla ludzkiego oka. Specjalnym akcesorium wymaganym do obserwacji w ciemnym polu jest luneta ciemnego pola. Charakteryzuje się tym, że wiązka światła nie przechodzi przez badany obiekt od dołu do góry, lecz zmienia drogę światła tak, aby była skierowana ukośnie w stronę badanego obiektu, tak aby światło oświetlające nie wchodziło bezpośrednio w soczewkę obiektywu , a jasny obraz powstaje dzięki wykorzystaniu odbitego lub ugiętego światła od powierzchni badanego obiektu. Rozdzielczość obserwacji w ciemnym polu jest znacznie wyższa niż obserwacji w jasnym polu i sięga 0.02-0.004μm.
