Typowe metody obserwacji za pomocą mikroskopu optycznego
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 nanoskali, często brakuje im skalibrowanych porównań ze standardami, aby sprawdzić, czy wyniki są prawidłowe i zapewniają dokładne informacje w tej skali. Mikroskop może dokładnie i konsekwentnie wskazywać to samo położenie 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 instrumentach 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 oświetlenie w smartfonie z naukową wersją kamery wideo.
Typowe metody obserwacji w mikroskopach optycznych
Metoda obserwacji interferencji różnicowej (DIC).
Zasada
Światło spolaryzowane rozbijane jest za pomocą specjalnego pryzmatu na wzajemnie prostopadłe wiązki o jednakowym natężeniu. Wiązki przechodzą przez badany obiekt w dwóch bardzo bliskich punktach (mniejszych niż rozdzielczość mikroskopu), różniąc się nieznacznie fazą, nadając obrazowi stereoskopowy trójwymiarowy charakter.
Cechy
Może sprawić, że badany obiekt wytworzy trójwymiarowy, trójwymiarowy efekt obserwacji, który będzie bardziej intuicyjny. Nie jest wymagana żadna specjalna soczewka obiektywowa i działa lepiej przy obserwacji fluorescencji, która może dostosować zmianę koloru tła i obiektu, aby uzyskać idealny efekt.
Metoda obserwacji ciemnego pola
Ciemne pole to tak naprawdę oświetlenie ciemnego pola. Jego charakterystyka różni się od jasnego pola tym, że nie obserwuje bezpośrednio oświetlonego światła, ale raczej 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, zgodnie z którym drobny pył nie może być dostrzeżony przez ludzkie oko w obecności przechodzącego przez niego silnego, bezpośredniego światła, ze względu na omijające go silne światło. Jeśli światło jest skierowane na niego ukośnie, cząsteczki wydają się powiększać i stają się widoczne dla ludzkiego oka w wyniku odbicia światła. 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 obiektyw soczewką, 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.
