Was sind die Unterschiede zwischen Phasenkontrastmikroskopen und gewöhnlichen Mikroskopen?
Bei der Phasenkontrastmikroskopie handelt es sich um ein Spezialmikroskop, das den optischen Wegunterschied (also den Phasenunterschied), der entsteht, wenn Licht durch Details einer transparenten Probe hindurchtritt, in einen Unterschied in der Lichtintensität umwandelt.
Wenn Licht durch eine relativ transparente Probe fällt, gibt es keine offensichtlichen Änderungen in der Wellenlänge (Farbe) und Amplitude (Helligkeit) des Lichts. Daher sind Morphologie und innere Struktur von ungefärbten Proben (wie lebenden Zellen) bei der Betrachtung mit einem gewöhnlichen optischen Mikroskop oft schwer zu unterscheiden. Aufgrund der Unterschiede im Brechungsindex und der Dicke verschiedener Teile der Zelle unterscheiden sich jedoch die optischen Weglängen von direktem und gebeugtem Licht, wenn Licht durch diese Probe fällt. Mit zunehmender oder abnehmender optischer Weglänge ändert sich die Phase der Lichtwellen, die schneller werden oder zurückbleiben (es entsteht ein Phasenunterschied). Der Phasenunterschied des Lichts ist mit bloßem Auge nicht wahrnehmbar, aber das Phasenkontrastmikroskop kann mit seinen speziellen Geräten – ringförmige Blende und Phasenplatte – das Interferenzphänomen des Lichts nutzen, um den Phasenunterschied des Lichts in einen Amplitudenunterschied (hell und dunkel) umzuwandeln, der vom menschlichen Auge wahrgenommen werden kann. Unterschied), sodass das ursprünglich transparente Objekt deutliche Hell-Dunkel-Unterschiede aufweist und der Kontrast verstärkt wird, sodass wir lebende Zellen und intrazelluläre Komponenten, die unter gewöhnlichen optischen Mikroskopen und Dunkelfeldmikroskopen nicht oder nicht klar zu sehen sind, deutlicher beobachten können. Bestimmte Mikrostrukturen.
Das Abbildungsprinzip des Phasenkontrastmikroskops: Die Lichtquelle für die mikroskopische Untersuchung kann nur durch den transparenten Ring der ringförmigen Blende hindurchtreten und wird dann vom Kondensor zu einem Lichtstrahl gebündelt. Wenn dieser Lichtstrahl durch das zu untersuchende Objekt hindurchtritt, wird das Licht aufgrund der unterschiedlichen optischen Weglängen der einzelnen Teile unterschiedlich abgelenkt (Beugung). Denn das durch den transparenten Ring gebildete Bild fällt zufällig mit der hinteren Brennebene der Objektivlinse und der konjugierten Ebene auf der Phasenplatte zusammen. Daher durchläuft das nicht abgelenkte direkte Licht die konjugierte Oberfläche, während das abgelenkte gebeugte Licht die Kompensationsoberfläche durchläuft. Aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften der konjugierten Oberfläche und der Kompensationsoberfläche auf der Phasenplatte erzeugen sie jeweils eine bestimmte Phasendifferenz und Intensitätsabschwächung im Licht, das durch diese beiden Teile hindurchtritt. Die beiden Lichtsätze werden dann durch die hintere Linse gebündelt und kehren auf denselben optischen Weg zurück. Auf dem Weg interferieren das direkte Licht und das gebeugte Licht miteinander, wodurch die Phasendifferenz in eine Amplitudendifferenz umgewandelt wird. Auf diese Weise wird bei der Phasenkontrastmikroskopie der für das menschliche Auge nicht wahrnehmbare Phasenunterschied des durch den farblosen transparenten Körper hindurchtretenden Lichts in einen für das menschliche Auge erkennbaren Amplitudenunterschied (Hell-Dunkel-Unterschied) umgewandelt.
