Gängige Beobachtungsmethoden mit optischen Mikroskopen
Ein optisches Mikroskop ist ein optisches Instrument, das Licht als Lichtquelle verwendet, um winzige Strukturen zu vergrößern und zu beobachten, die für das bloße Auge unsichtbar sind. Das erste Mikroskop wurde 1604 von einem Optiker hergestellt.
In den letzten beiden Jahrzehnten haben Wissenschaftler entdeckt, dass sich mit optischen Mikroskopen Objekte erkennen, verfolgen und abbilden lassen, die kleiner sind als die halbe Wellenlänge des herkömmlichen sichtbaren Lichts, also einige Hundert Nanometer.
Da optische Mikroskope traditionell nicht zur Untersuchung von Nanometern verwendet werden, fehlen ihnen häufig Kalibrierungsvergleiche mit Standards, um die Richtigkeit der Ergebnisse zu überprüfen und auf dieser Skala genaue Informationen zu erhalten. Die Mikroskopie kann genau und konsistent die gleiche Position eines einzelnen Moleküls oder Nanopartikels anzeigen. Gleichzeitig kann sie jedoch sehr ungenau sein, und die Position eines Objekts, das durch ein Mikroskop auf einen Milliardstel Meter genau identifiziert wird, kann tatsächlich ein Millionstel Meter sein, da kein Fehler vorliegt.
Optische Mikroskope sind unter Laborinstrumenten weit verbreitet und können problemlos verschiedene Proben vergrößern, von empfindlichen biologischen Proben bis hin zu elektrischen und mechanischen Geräten. Ebenso werden Lichtmikroskope immer leistungsfähiger und erschwinglicher, da sie die Lichter und wissenschaftlichen Versionen der in Smartphones verwendeten Kameras kombinieren.
Gängige Beobachtungsmethoden mit optischen Mikroskopen
Differentialinterferenz (DIC)-Beobachtungsmethode
Prinzip
Das polarisierte Licht wird durch ein spezielles Prisma in Strahlen gleicher Intensität zerlegt, die senkrecht zueinander stehen. Der Strahl durchdringt das zu untersuchende Objekt an zwei sehr nahen Punkten (weniger als die Auflösung des Mikroskops), was zu einem leichten Phasenunterschied führt und das Bild dreidimensional erscheinen lässt. Dreidimensionales Gefühl.
Merkmale
Es kann dem untersuchten Objekt ein dreidimensionales Gefühl verleihen und der Beobachtungseffekt ist intuitiver. Es ist keine spezielle Objektivlinse erforderlich und es funktioniert besser mit Fluoreszenzbeobachtung. Es kann die Farbänderungen des Hintergrunds und der Objekte anpassen, um den gewünschten Effekt zu erzielen.
Dunkelfeld-Beobachtungsmethode
Dunkelfeld ist eigentlich Dunkelfeldbeleuchtung. Seine Eigenschaften unterscheiden sich von Hellfeld. Es beobachtet nicht direkt das Beleuchtungslicht, sondern das vom zu prüfenden Objekt reflektierte oder gebeugte Licht. Daher hat das Sichtfeld einen dunklen Hintergrund, während das zu prüfende Objekt als helles Bild erscheint.
Das Prinzip der Dunkelfeldbeobachtung beruht auf dem optischen Tyndale-Phänomen. Wenn starkes Licht direkt durch Staub hindurchgeht, kann ihn das menschliche Auge nicht erkennen. Dies wird durch die Beugung des starken Lichts verursacht. Wenn man schräg darauf leuchtet, scheinen die Partikel aufgrund der Lichtreflexion größer zu werden und werden so für das menschliche Auge sichtbar. Ein für die Dunkelfeldbeobachtung erforderliches Spezialzubehör ist ein Dunkelfeldkondensor. Seine Eigenschaft besteht darin, dass er den Lichtstrahl nicht von unten nach oben durch das zu untersuchende Objekt durchdringen lässt, sondern den Weg des Lichts so ändert, dass er schräg auf das zu untersuchende Objekt gerichtet ist, sodass das Beleuchtungslicht nicht direkt auf die Objektivlinse trifft, und das an der Oberfläche des zu untersuchenden Objekts reflektierte oder gebeugte Licht verwendet, um ein Hellbild zu erzeugen. Die Auflösung der Dunkelfeldbeobachtung ist viel höher als die der Hellfeldbeobachtung und erreicht 0.02-0.004μm.
