Diversos microscopis òptics especials i les seves diferències
1 microscopi de camp fosc
El microscopi de camp fosc no té la funció d'observar l'estructura fina dins de l'objecte, però pot distingir l'existència i el moviment de partícules per sobre de 0,004 μm. Per tant, sovint s'utilitza per observar l'estructura de les cèl·lules vives i el moviment de les partícules intracel·lulars.
El principi bàsic de la microscòpia de camp fosc és l'efecte Tyndall. Quan un feix de llum travessa una habitació fosca, es pot observar un "camí" de pols brillant a l'aire des d'una direcció perpendicular a la llum incident. Aquest fenomen és l'efecte Tyndall.
Després de substituir el microscopi de camp fosc per un condensador de camp fosc en un microscopi òptic normal, a causa de l'oclusió de l'estructura parabòlica interna del condensador, la llum irradiada a la superfície de l'objecte a inspeccionar no pot entrar directament a la lent de l'objectiu i ocular i només pot passar la llum dispersa, de manera que el camp de visió és fosc.
L'ús bàsic de la microscòpia de camp fosc és el següent:
1. Instal·leu un condensador de camp fosc (o utilitzeu un paper negre gruixut per fer un escut de llum i col·loqueu-lo sota el condensador d'un microscopi normal per obtenir efectes de camp fosc).
2. Trieu una font de llum forta, normalment amb una llum de microscopi per evitar que la llum directa entri a la lent de l'objectiu.
3. Afegiu una gota d'oli de cedre entre el condensador i el portaobjectes de vidre per evitar la reflexió total de la llum il·luminadora al condensador, sense arribar a l'objecte a inspeccionar i la il·luminació de camp fosc.
4. Realitzeu l'ajust del centre, és a dir, moveu el condensador horitzontalment de manera que l'eix òptic del condensador i l'eix òptic del microscopi estiguin estrictament en línia recta. Aixequeu i baixeu el condensador, alineeu el punt focal del condensador (l'àpex del feix cònic de la figura 1-2) amb l'objecte a provar.
5. Seleccioneu la lent objectiu corresponent al condensador, ajusteu la distància focal i opereu segons el mètode del microscopi normal.
Estereomicroscopi
Els microscopis estèreo, també coneguts com a microscopis sòlids o miralls de dissecció, representen una imatge espacial tridimensional vertical i tenen les característiques d'un fort efecte estereoscòpic, imatges clares i amples, llarga distància de treball (generalment 110 mm) i visualització d'ampliació contínua. S'utilitza sovint en biologia per a l'observació en temps real durant la dissecció
La font de llum d'un microscopi òptic normal és la llum paral·lela, de manera que forma una imatge plana bidimensional; mentre que un microscopi estereoscopi adopta un camí òptic de doble canal, i els feixos esquerre i dret del tub binocular tenen un cert angle de visió (generalment 12o15o), de manera que es forma una imatge estereoscòpica en un espai tridimensional.
Els microscopis estèreo s'utilitzen de manera similar als microscopis de llum normals, però són més còmodes. La principal diferència entre els dos és:
1. Els objectes d'inspecció dels estereomicroscopis no cal que es transformin en portaobjectes.
2. L'escenari de l'estereomicroscopi es fixa directament a la base del mirall i està equipat amb panells de doble cara en blanc i negre o panells de vidre, i l'operador pot triar segons l'objecte i els requisits de la inspecció del microscopi.
3. La imatge de l'estereomicroscopi és vertical, la qual cosa és convenient per a les operacions de dissecció.
4. El microscopi estereoscopi només té una lent objectiu, i la seva ampliació es pot ajustar contínuament girant el cargol d'ajust.
microscopi de fluorescència
La microscòpia de fluorescència és una eina òptica per a la investigació qualitativa i quantitativa sobre la intensitat de fluorescència emesa per substàncies intracel·lulars.
Hi ha dos tipus de substàncies fluorescents a les cèl·lules, una pot emetre fluorescència directament després de ser irradiada pels raigs ultraviolats, com la clorofil·la, etc.; altres substàncies no tenen aquesta propietat, però si es tenyeixen amb colorants fluorescents específics o anticossos fluorescents, poden ser fluorescents pels raigs ultraviolats. També pot emetre fluorescència després de la irradiació
Microscopi de bioluminescència vertical/microscopi de bioluminescència invertida
El principi del microscopi de fluorescència és utilitzar una font de llum puntual amb una alta eficiència lluminosa (com ara una làmpada de mercuri d'ultra alta pressió) per emetre llum d'una determinada longitud d'ona (com la llum ultraviolada 3650λ o la llum blava porpra 4200λ) a través del sistema de filtres. com a llum d'excitació per excitar substàncies fluorescents de la mostra. Després de l'emissió de la fluorescència de diversos colors, es filtra pel filtre de bloqueig (o supressió) darrere de la lent de l'objectiu, i després s'observa a través de l'ampliació de l'ocular.
El filtre de bloqueig té dues funcions: una és absorbir i bloquejar l'entrada de llum d'excitació a l'ocular per no pertorbar la fluorescència i danyar els ulls; l'altre és seleccionar i deixar passar una fluorescència específica, mostrant un color fluorescent específic.
Els microscopis de fluorescència es poden dividir en dos tipus segons el principi del camí òptic:
1. Microscòpia de fluorescència de transmissió
En els microscopis de fluorescència més antics, la font de llum d'excitació passa a través del material de la mostra a través d'un condensador per excitar la fluorescència. L'avantatge és que la fluorescència és forta amb un augment baix, però el desavantatge és que la fluorescència disminueix amb l'augment de la magnificació. Per tant, només és adequat per observar material de mostra més gran.
2. Microscòpia d'epifluorescència
La llum d'excitació cau des de la lent de l'objectiu fins a la superfície de l'espècimen, és a dir, s'utilitza la mateixa lent objectiu que el condensador d'il·luminació i la lent objectiu per recollir la fluorescència.
Cal afegir un divisor de feix dicroic (mirall dicroic) al camí òptic, que forma un angle de 45o amb l'eix òptic. La llum d'excitació es reflecteix a la lent de l'objectiu i es recull a la mostra. La llum d'excitació reflectida per la superfície de la diapositiva entra a la lent de l'objectiu alhora, torna al divisor de feix de dos colors, separa la llum d'excitació de la fluorescència i la llum d'excitació restant és absorbida pel filtre de bloqueig. Si canvieu a una combinació de diferents filtres d'excitació/divisors de feix de dos colors/filtres de bloqueig, es poden satisfer les necessitats de diferents productes de reacció fluorescent.
L'avantatge d'aquest tipus de microscopi de fluorescència és que la il·luminació del camp de visió és uniforme, la imatge és clara i com més gran sigui l'augment, més forta serà la fluorescència.
microscopi de contrast de fases
Un microscopi de contrast de fase és un microscopi que pot convertir la diferència de fase (o diferència de camí òptic) generada quan la llum travessa un objecte en un canvi d'amplitud (intensitat de la llum). S'utilitza principalment per observar cèl·lules vives, seccions de teixit sense tacar o exemplars tenyits sense contrast.
L'ull humà només pot identificar els canvis en la longitud d'ona (color) i l'amplitud de la llum visible, però no els canvis de fase. Tanmateix, la majoria dels exemplars biològics són molt transparents i l'amplitud de l'ona de llum no canvia bàsicament després de passar-hi, i només canvia la fase.
El microscopi de contrast de fase canvia bàsicament la diferència del camí òptic de la llum visible que passa per l'espècimen en una diferència d'amplitud, millorant així el contrast entre diverses estructures i fent que diverses estructures siguin clarament visibles. La llum es refracta després de passar a través de la mostra, es desvia del camí òptic original i es retarda 1/4λ (longitud d'ona) alhora. Si augmenta o disminueix en 1/4λ, la diferència del camí òptic es converteix en 1/2λ i els dos feixos interfereixen després de l'eix òptic. Reforça, augmenta o disminueix l'amplitud, millora el contrast.
Estructuralment, els microscopis de contrast de fase són diferents dels microscopis òptics ordinaris en què:
1. El diafragma anular té un diafragma amb una obertura d'anell, que s'instal·la entre la font de llum i el condensador. La funció és fer que la llum que passa a través del condensador formi un con de llum buit i se centre en l'exemplar.
2. Placa de fases El microscopi de contrast de fases afegeix una placa de fases recoberta de fluorur de magnesi dins de la lent de l'objectiu per retardar la fase de llum directa o llum difractada en 1/4λ. Hi ha dues regions a la placa de fase, la part per on passa la llum directa s'anomena "superfície conjugada" i la part per on passa la llum difractada s'anomena "superfície de compensació". Les plaques de fase es divideixen en dos tipus segons els seus efectes de treball:
(1) Una placa de fase més: la llum directa es retarda 1/4λ i les ones de llum es superposen després que els dos conjunts d'ones de llum es combinen per augmentar l'amplitud i l'estructura de la mostra és més brillant que el medi circumdant, formant un contrast brillant (o contrast negatiu).
(2) Placa de fase B més: la llum difractada es retarda 1/4λ i les ones de llum dels dos grups de llum es resten després d'alinear l'eix i l'amplitud es fa més petita. L'estructura de l'exemplar és més fosca que el medi circumdant, formant un contrast fosc (o contrast positiu). La lent objectiu amb una placa de fase s'anomena lent objectiu de contrast de fase, que sovint es marca amb "Ph" a la carcassa de la lent de l'objectiu.
