Дифференциальный интерференционно-контрастный микроскоп

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
Перейти к: навигация, поиск

Дифференциальный интерференционно-контрастный микроскоп (ДИК) или Дифференциальный интерференционно-контрастный оптический микроскоп , или Интерференционно-контрастный микроскоп, или Микроскоп Номарского - это световая оптическая микроскопия, используемая для создания контраста в неокрашенных прозрачных образцах. ДИК позволяет определить оптическую плотность исследуемого объекта на основе принципа интерференции и увидеть в результате этого недоступные глазу детали. Сложная оптическая система позволяет создать черно-белую картину образца на сером фоне.Это изображение подобно тому, которое можно получить с помощью фазово-контрастного микроскопа, но в ней отсутствует дифракционное гало.

В ДИК микроскопе поляризованный луч из источника света разделяется на два луча, которые впоследствие проходят разные оптические пути через образец. Длина этих двух оптических путей(т.е. произведение показателя преломления и геометрической длины этого пути) различна. Впоследствии эти два луча интерферируют при слиянии. Это позволяет создать объемное рельефное 3D изображение, соответствующее изменению оптической плотности образца, акцентируя линии и границы. Эта картина не является точной топографической картиной.

Содержание[править]

  • Оптический путь
  • Призма Воластона
  • Оптичесий путь ДИК микроскопа

Оптический путь.[править]

Схема ДИК Микроскопа

1.) Неполяризованный свет попадает в микроскоп и поляризуется под углом 45°

Поляризация луча- необходимое условие для работы этого устройства.

2) Поляризованный свет входит вначале в призму Номарского-Воластона и разделяется на два луча так, что лучи поляризованы друг относительно друга под углом 90°.

Призма Воластона.[править]

Призма Воластона сконструирована из двух слоёв кристалла кварца. Этот кристалл, благодаря зависимости коэффициента отражения от поляризации света, разделяет лучи. Призма Номарского фокуссирует лучи вне призмы, что позволяет легко настроить микроскоп.

3) Два луча сфокуссированы с помощью собирающей линзы перед проникновением в образец. Лучи сфокусированы так, что они проходят через две соседние точки образца, расстояние между которыми приблизительно 0.2 μm.

Таким образом образец освещен двумя лучами, один из которых имеет поляризацию 0° а другой 90°. Путь проходимый одним лучом слегка смещен от пути, который проходит второй луч.

Путь лучей ДИК микроскопа

Оптический путь ДИК микроскопа.[править]

4) Лучи проходят через две соседних области образца. Таким образом они проходят разные оптические пути, на которых образец имеет различную толщину и различные показатели преломления. Оптическая плотность, пройденная первым лучём отлична от плотности пройденной вторым лучём, это является причиной изменения фазы одного луча относительно другого.

Проникновение пар лучей через пары соседних точек образца формируют изображение. Возникает множество ярких изображений слегка смещенных друг относительно друга. Кроме видимой человеческому глазу свет переносит также невидимую глазу информацию о фазе света. Это очень важно впоследствие. Различие в поляризации света сохраняет интерференциюмежду двумя картинками в выбранной точке.

5) Далее два луча попадаю в объектив, где они встречают на своем пути вторую призму Номарского-Волластона

6)Вторая призма соединяет два луча в один с поляризацией 135°. Комбиначия двух лучей приводит к интерференции, затемненное или яркое изображение в точке является результатом разности оптическйх путей двух лучей.

Призма накладывает два ярких поля одно на другое и выравнивает их поляризацию так, чтобы два луча интерферировали. Из-за различной степени освещения изображения не перекрывают друг друга полностью, то есть вместо того чтобы интерферировать с лучом проходящим через ту же точку, первый луч будет интерферировать с лучом проходящим через соседнюю точку и имеющим другую фазу. Так как различие оптических путей порождает различие фаз, комбинация лучей порождает "оптическую дифференциацию" и возникновение видимого изображения.[1]

См. также[править]

Ссылки[править]

  1. http://en.wikipedia.org/wiki/Differential_interference_contrast_microscopy