Flera speciella optiska mikroskop och deras skillnader
1 mörkfältsmikroskop
Mörkfältsmikroskopet har inte funktionen att observera den fina strukturen inuti föremålet, men det kan särskilja förekomsten och rörelsen av partiklar över 0.004 μm. Därför används det ofta för att observera strukturen hos levande celler och rörelsen av intracellulära partiklar.
Grundprincipen för mörkfältsmikroskopi är Tyndall-effekten. När en ljusstråle passerar genom ett mörkt rum kan en ljus dammväg i luften observeras från en riktning som är vinkelrät mot det infallande ljuset. Detta fenomen är Tyndall-effekten.
Efter att mörkfältsmikroskopet har ersatts med en mörkfältskondensor på ett vanligt optiskt mikroskop, på grund av ocklusionen av kondensorns inre paraboliska struktur, kan ljuset som bestrålas på ytan av föremålet som ska inspekteras inte direkt komma in i objektivlinsen och okular, och endast spritt ljus kan passera igenom, så synfältet är mörkt.
Den grundläggande användningen av mörkfältsmikroskopi är som följer:
1. Installera en mörkfältskondensor (eller använd ett tjockt svart papper för att göra en ljussköld och placera den under kondensorn i ett vanligt mikroskop för att få mörkfältseffekter).
2. Välj en stark ljuskälla, vanligtvis med ett mikroskopljus för att förhindra att direkt ljus kommer in i objektivlinsen.
3. Tillsätt en droppe cederolja mellan kondensorn och glasskivan för att undvika total reflektion av det upplysande ljuset på kondensorn, att inte nå objektet som ska inspekteras och mörkfältsbelysning.
4. Utför centrumjustering, det vill säga flytta kondensorn horisontellt så att kondensorns optiska axel och mikroskopets optiska axel är strikt på en rak linje. Lyft och sänk kondensorn, rikta in kondensorns brännpunkt (spetsen på den koniska strålen i figur 1-2) mot objektet som ska testas.
5. Välj den objektivlins som motsvarar kondensorn, justera brännvidden och arbeta enligt metoden med vanligt mikroskop.
Stereomikroskop
Stereomikroskop, även kända som solida mikroskop eller dissekerande speglar, avbildar en upprätt tredimensionell rymdbild och har egenskaperna för stark stereoskopisk effekt, tydlig och bred bild, lång arbetsavstånd (vanligtvis 110 mm) och kontinuerlig förstoringsvisning. Används ofta inom biologi för observation i realtid under dissektion
Ljuskällan i ett vanligt optiskt mikroskop är parallellt ljus, så det bildar en tvådimensionell plan bild; medan ett stereomikroskop antar en dubbelkanals optisk väg, och de vänstra och högra strålarna i kikareröret har en viss synvinkel (vanligtvis 12o15o), så det kan En stereoskopisk bild i tredimensionellt utrymme bildas.
Stereomikroskop används på liknande sätt som vanliga ljusmikroskop, men är mer praktiska. Huvudskillnaden mellan de två är:
1. Inspektionsobjekten i stereomikroskop behöver inte göras till objektglas.
2. Scenen för stereomikroskopet är direkt fixerad på spegelbasen och är utrustad med svarta och vita dubbelsidiga paneler eller glaspaneler, och operatören kan välja enligt objektet och kraven för mikroskopinspektionen.
3. Avbildningen av stereomikroskopet är upprätt, vilket är bekvämt för dissektionsoperationer.
4. Stereomikroskopet har bara en objektivlins och dess förstoring kan justeras kontinuerligt genom att vrida justerskruven.
fluorescensmikroskop
Fluorescensmikroskopi är ett optiskt verktyg för kvalitativ och kvantitativ forskning om den fluorescensintensitet som emitteras av intracellulära ämnen.
Det finns två typer av fluorescerande ämnen i celler, den ena kan fluorescera direkt efter att ha blivit bestrålad av ultravioletta strålar, såsom klorofyll, etc.; andra ämnen har inte denna egenskap, men om de färgas med specifika fluorescerande färgämnen eller fluorescerande antikroppar kan de fluoresceras av ultravioletta strålar. Kan även fluorescera efter bestrålning
Upprätt bioluminescensmikroskop/Inverterat bioluminescensmikroskop
Principen för fluorescensmikroskop är att använda en punktljuskälla med hög ljuseffektivitet (som ultrahögtryckskvicksilverlampa) för att avge ljus med en viss våglängd (som ultraviolett ljus 3650λ eller lila-blått ljus 4200λ) genom filtersystemet som excitationsljus för att excitera fluorescerande ämnen i provet. Efter att fluorescensen av olika färger emitterats, filtreras den av det blockerande (eller undertryckande) filtret bakom objektivlinsen och observeras sedan genom okularets förstoring.
Blockeringsfiltret har två funktioner: den ena är att absorbera och blockera excitationsljuset från att komma in i okularet för att inte störa fluorescensen och skada ögonen; den andra är att välja och låta en specifik fluorescens passera igenom och visa en specifik fluorescerande färg.
Fluorescensmikroskop kan delas in i två typer enligt principen om optisk väg:
1. Transmissionsfluorescensmikroskopi
I äldre fluorescensmikroskop passerar excitationsljuskällan genom provmaterialet genom en kondensor för att excitera fluorescens. Fördelen är att fluorescensen är stark vid låg förstoring, men nackdelen är att fluorescensen minskar med ökningen av förstoringen. Så det är endast lämpligt för att observera större provmaterial.
2. Epifluorescensmikroskopi
Excitationsljuset faller från objektivlinsen ner till ytan av provet, det vill säga samma objektivlins används som belysningskondensorn och objektivlinsen för att samla fluorescens.
En dikroisk stråldelare (dikroisk spegel) måste läggas till i den optiska banan, som bildar en vinkel på 45o med den optiska axeln. Excitationsljuset reflekteras in i objektivlinsen och samlas på provet. Excitationsljuset som reflekteras av glidytan kommer in i objektivlinsen samtidigt, återgår till tvåfärgsstråledelaren, separerar excitationsljuset från fluorescensen och det återstående excitationsljuset absorberas av blockeringsfiltret. Om man byter till en kombination av olika excitationsfilter/tvåfärgade stråldelare/blockerande filter kan behoven hos olika fluorescerande reaktionsprodukter tillgodoses.
Fördelen med denna typ av fluorescensmikroskop är att belysningen av synfältet är enhetlig, avbildningen är tydlig och ju större förstoring, desto starkare fluorescens.
faskontrastmikroskop
Ett faskontrastmikroskop är ett mikroskop som kan omvandla fasskillnaden (eller den optiska vägskillnaden) som genereras när ljus passerar genom ett föremål till en förändring i amplitud (ljusintensitet). Det används främst för att observera levande celler, ofärgade vävnadssnitt eller färgade prover som saknar kontrast.
Det mänskliga ögat kan bara identifiera förändringar i våglängden (färgen) och amplituden för synligt ljus, men inte fasförändringar. De flesta biologiska prover är dock mycket transparenta, och ljusvågens amplitud är i princip oförändrad efter att ha passerat igenom, och endast fasen ändras.
Faskontrastmikroskopet ändrar i princip den optiska vägskillnaden för det synliga ljuset som passerar genom provet till en amplitudskillnad, vilket förbättrar kontrasten mellan olika strukturer och gör olika strukturer tydligt synliga. Ljuset bryts efter att ha passerat genom provet, avviker från den ursprungliga optiska banan och fördröjs samtidigt med 1/4λ (våglängd). Om den ökas eller minskas med 1/4λ blir den optiska vägskillnaden 1/2λ, och de två strålarna interfererar efter den optiska axeln. Förstärk, öka eller minska amplituden, förbättra kontrasten.
Strukturellt skiljer sig faskontrastmikroskop från vanliga optiska mikroskop genom att:
1. Det ringformade membranet har ett membran med en ringöppning, som är installerad mellan ljuskällan och kondensorn. Funktionen är att få ljuset som passerar genom kondensorn att bilda en ihålig ljuskon och fokusera på provet.
2. Fasplatta Faskontrastmikroskopet lägger till en fasplatta belagd med magnesiumfluorid inuti objektivlinsen för att fördröja fasen av direkt ljus eller diffrakterat ljus med 1/4λ. Det finns två regioner på fasplattan, den del genom vilken direkt ljus passerar kallas "konjugerad yta", och den del genom vilken diffrakterat ljus passerar kallas "kompensationsyta". Fasplattor är indelade i två typer enligt deras arbetseffekter:
(1) En plusfasplatta: det direkta ljuset fördröjs med 1/4λ, och ljusvågorna överlagras efter att de två uppsättningarna av ljusvågor kombineras för att öka amplituden, och provets struktur är ljusare än det omgivande mediet och bildar en ljus kontrast (eller negativ kontrast).
(2) B plus fasplatta: Det diffrakterade ljuset fördröjs med 1/4λ, och ljusvågorna för de två grupperna av ljus subtraheras efter att axeln är inriktad, och amplituden blir mindre. Strukturen på provet är mörkare än det omgivande mediet och bildar en mörk kontrast (eller positiv kontrast). Objektivlinsen med fasplatta kallas en faskontrastobjektivlins, som ofta är märkt med "Ph" på objektivlinshuset.
