Nekoliko specijalnih optičkih mikroskopa i njihove razlike
1 mikroskop tamnog polja
Mikroskop tamnog polja nema funkciju posmatranja fine strukture unutar objekta, ali može razlikovati postojanje i kretanje čestica iznad 0.004 μm. Stoga se često koristi za promatranje strukture živih stanica i kretanja unutarćelijskih čestica.
Osnovni princip mikroskopije tamnog polja je Tyndallov efekat. Kada snop svjetlosti prođe kroz mračnu prostoriju, svijetli "put" prašine u zraku može se uočiti iz smjera okomitog na upadnu svjetlost. Ovaj fenomen je Tyndallov efekat.
Nakon što je mikroskop tamnog polja zamijenjen kondenzatorom tamnog polja na običnom optičkom mikroskopu, zbog okluzije unutrašnje paraboličke strukture kondenzatora, svjetlost ozračena na površini predmeta koji se pregleda ne može direktno ući u sočivo objektiva i okular, a kroz njega može proći samo raspršena svjetlost, pa je vidno polje tamno.
Osnovna upotreba mikroskopije tamnog polja je sljedeća:
1. Instalirajte kondenzator tamnog polja (ili koristite debeli crni papir da napravite svjetlosni štit i stavite ga ispod kondenzatora običnog mikroskopa da dobijete efekte tamnog polja).
2. Odaberite jak izvor svjetlosti, obično sa svjetlom mikroskopa kako biste spriječili direktnu svjetlost da uđe u sočivo objektiva.
3. Dodajte kap kedrovog ulja između kondenzatora i staklenog tobogana kako biste izbjegli potpunu refleksiju osvjetljavajućeg svjetla na kondenzatoru, neuspjeh da dosegnu predmet koji treba pregledati i osvjetljenje tamnog polja.
4. Izvršite podešavanje centra, odnosno pomerite kondenzator horizontalno tako da optička osa kondenzatora i optička osa mikroskopa budu striktno na pravoj liniji. Podignite i spustite kondenzator, poravnajte fokusnu tačku kondenzatora (vrh konusne grede na slici 1-2) sa objektom koji se testira.
5. Odaberite objektiv objektiva koji odgovara kondenzatoru, podesite žižnu daljinu i radite prema metodi običnog mikroskopa.
Stereomikroskop
Stereo mikroskopi, poznati i kao čvrsti mikroskopi ili ogledala za seciranje, prikazuju uspravnu trodimenzionalnu svemirsku sliku i imaju karakteristike snažnog stereoskopskog efekta, jasne i široke slike, velike radne udaljenosti (obično 110 mm) i kontinuiranog gledanja uvećanjem. Često se koristi u biologiji za posmatranje u realnom vremenu tokom disekcije
Izvor svjetlosti običnog optičkog mikroskopa je paralelna svjetlost, tako da formira dvodimenzionalnu ravnu sliku; dok stereo mikroskop usvaja dvokanalni optički put, a lijevi i desni snop u binokularnoj cijevi imaju određeni ugao gledanja (obično 12o15o), tako da se može formirati stereoskopska slika u trodimenzionalnom prostoru.
Stereo mikroskopi se koriste na sličan način kao i obični svjetlosni mikroskopi, ali su praktičniji. Glavna razlika između njih dvoje je:
1. Objekti za inspekciju stereo mikroskopa ne moraju biti napravljeni u dijapozitive.
2. Stepen stereo mikroskopa je direktno fiksiran na bazi ogledala, i opremljen je crno-bijelim dvostranim panelima ili staklenim panelima, a operater može birati prema objektu i zahtjevima pregleda mikroskopa.
3. Snimka stereo mikroskopa je uspravna, što je pogodno za operacije disekcije.
4. Stereo mikroskop ima samo jedno sočivo objektiva, a njegovo uvećanje se može kontinuirano podešavati rotiranjem zavrtnja za podešavanje.
fluorescentni mikroskop
Fluorescentna mikroskopija je optički alat za kvalitativno i kvantitativno istraživanje intenziteta fluorescencije koju emituju unutarćelijske supstance.
Postoje dvije vrste fluorescentnih supstanci u ćelijama, jedna može fluorescirati direktno nakon zračenja ultraljubičastim zracima, kao što je hlorofil, itd.; druge tvari nemaju ovo svojstvo, ali ako su obojene specifičnim fluorescentnim bojama ili fluorescentnim antitijelima, mogu fluorescirati ultraljubičastim zracima. Može fluorescirati i nakon zračenja
Uspravni bioluminiscentni mikroskop/obrnuti bioluminiscentni mikroskop
Princip fluorescentnog mikroskopa je da koristi tačkasti izvor svetlosti sa visokom svetlosnom efikasnošću (kao što je živina lampa ultra visokog pritiska) da emituje svetlost određene talasne dužine (kao što je ultraljubičasto svetlo 3650λ ili ljubičasto-plavo svetlo 4200λ) kroz sistem filtera kao pobudno svjetlo za pobuđivanje fluorescentnih tvari u uzorku. Nakon što se emituje fluorescencija različitih boja, ona se filtrira pomoću filtera za blokiranje (ili potiskivanje) iza objektiva, a zatim se posmatra kroz uvećanje okulara.
Filter za blokiranje ima dvije funkcije: jedna je da apsorbira i blokira ekscitacijsko svjetlo od ulaska u okular kako ne bi poremetio fluorescenciju i oštetio oči; drugi je odabrati i pustiti da prođe određena fluorescencija, pokazujući određenu fluorescentnu boju.
Fluorescentni mikroskopi se mogu podijeliti u dva tipa prema principu optičke putanje:
1. Transmisiona fluorescentna mikroskopija
U starijim fluorescentnim mikroskopima, ekscitacijski izvor svjetlosti prolazi kroz materijal uzorka kroz kondenzator da pobuđuje fluorescenciju. Prednost je što je fluorescencija jaka pri malom uvećanju, ali nedostatak je što fluorescencija opada sa povećanjem povećanja. Tako da je pogodan samo za posmatranje većeg materijala uzoraka.
2. Epifluorescentna mikroskopija
Ekscitacijsko svjetlo pada sa sočiva objektiva na površinu uzorka, odnosno isto sočivo objektiva se koristi kao kondenzator osvjetljenja i objektiv objektiva za prikupljanje fluorescencije.
U optičku putanju treba dodati dikroični razdjelnik snopa (dihroično ogledalo), koji formira ugao od 45o sa optičkom osom. Ekscitacijsko svjetlo se reflektira u objektiv objektiva i sakuplja na uzorku. Ekscitacijsko svjetlo reflektirano od površine klizača ulazi u sočivo objektiva u isto vrijeme, vraća se u dvobojni razdjelnik snopa, odvaja ekscitacijsko svjetlo od fluorescencije, a preostalo pobuđujuće svjetlo apsorbira filter za blokiranje. Ako pređete na kombinaciju različitih ekscitacionih filtera/dvobojnih razdjelnika zraka/filtara za blokiranje, mogu se zadovoljiti potrebe različitih fluorescentnih reakcijskih proizvoda.
Prednost ove vrste fluorescentnog mikroskopa je u tome što je osvjetljenje vidnog polja ujednačeno, slika jasna, a što je veće povećanje, to je fluorescencija jača.
fazno kontrastni mikroskop
Mikroskop faznog kontrasta je mikroskop koji može pretvoriti faznu razliku (ili razliku optičke putanje) koja nastaje kada svjetlost prođe kroz objekt u promjenu amplitude (intenziteta svjetlosti). Uglavnom se koristi za posmatranje živih ćelija, neobojenih delova tkiva ili obojenih uzoraka kojima nedostaje kontrast.
Ljudsko oko može prepoznati samo promjene talasne dužine (boje) i amplitude vidljive svjetlosti, ali ne i promjene faze. Međutim, većina bioloških uzoraka je vrlo transparentna, a amplituda svjetlosnog vala je u osnovi nepromijenjena nakon prolaska, a mijenja se samo faza.
Mikroskop za fazni kontrast u osnovi mijenja razliku optičkog puta vidljive svjetlosti koja prolazi kroz uzorak u amplitudnu razliku, čime se poboljšava kontrast između različitih struktura i čine različite strukture jasno vidljivim. Svjetlost se lomi nakon prolaska kroz uzorak, odstupa od prvobitne optičke putanje i istovremeno kasni za 1/4λ (talasna dužina). Ako se poveća ili smanji za 1/4λ, razlika optičke putanje postaje 1/2λ, a dva snopa interferiraju nakon optičke ose. Pojačati, povećati ili smanjiti amplitudu, poboljšati kontrast.
Strukturno, fazni kontrastni mikroskopi se razlikuju od običnih optičkih mikroskopa po tome što:
1. Prstenasta dijafragma ima membranu sa prstenastim otvorom, koja se postavlja između izvora svjetlosti i kondenzatora. Funkcija je da svjetlost koja prolazi kroz kondenzator formira šuplji svjetlosni konus i fokusira se na uzorak.
2. Fazna ploča Faznokontrastni mikroskop dodaje faznu ploču obloženu magnezijum fluoridom unutar sočiva objektiva da odgodi fazu direktne ili difraktirane svjetlosti za 1/4λ. Na faznoj ploči postoje dvije regije, dio kroz koji prolazi direktna svjetlost naziva se "konjugirana površina", a dio kroz koji prolazi difraktovana svjetlost naziva se "kompenzacijska površina". Fazne ploče se dijele u dvije vrste prema svom radnom učinku:
(1) Plus fazna ploča: direktna svjetlost kasni za 1/4λ, a svjetlosni valovi se superponiraju nakon što se dva seta svjetlosnih valova kombinuju kako bi povećali amplitudu, a struktura uzorka je svjetlija od okolnog medija, formirajući svijetli kontrast (ili negativan kontrast).
(2) B plus fazna ploča: Difraktovana svjetlost kasni za 1/4λ, a svjetlosni valovi dvije grupe svjetlosti se oduzimaju nakon što je os poravnata, a amplituda postaje manja. Struktura uzorka je tamnija od okolnog medija, stvarajući tamni kontrast (ili pozitivan kontrast). Objektiv sa faznom pločom naziva se fazno kontrastno sočivo objektiva, koje je često označeno sa "Ph" na kućištu objektiva.
