暗视场显微镜

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使用特殊的暗视场聚光镜使照明光线偏移而不进入物镜,只有样品的散射光进入物镜。因而在暗背景上得到亮的像,与暗视场照明相反,照明的光线直接到达成像平面的,称明视场照明。

暗视场显微镜主要用于观察结构和折射率变化有关的物体,如硅藻、放射虫类、细菌等具有规律结构的单细胞生物以及细胞中的线状结构,如鞭毛纤维等。用暗视场显微镜还可观察到物镜分辨极限以下的质点,但不适用于观察染色标本。  

工作原理

暗视场显微镜在构造上应用丁达尔现象(Tyndall phenomenon:当聚光光束射入溶胶时,从光束的侧面可以看到一条发亮的光柱,在光的传播过程中,光线照射到粒子时,如粒子直径略小于入射光波长,则发生光的散射,每个粒就成为一个发光点,从侧面可以看到一条光柱。),装配了一类特殊聚光器——暗视场聚光器,使入射光束,从聚光器斜向照明被检样品。由于照明光线与显微镜光轴形成较大的角度通过物场,或因聚光器的特殊构造,照明光线在聚光器顶透镜或盖片的上表面发生全反射,致使照明光线不能入射物镜之内。但是,样品被照明并发出反射光镜检时,因不能直接观察到照明光线,与光轴垂直的平面视场暗黑,在深暗的背景上能清晰地看到由散射光和反射光形成的明亮的物体影像,物像与背景造成极大的反差。视场内的样品,被斜射光线照明,可从样品各种结构表面散射和反射光线,看到许多细胞器的明亮轮廓,诸如细胞核线粒体液泡以及某些内含物等。如果是正在分裂的细胞,其各类纺锤丝染色体亦可窥见。

暗视场显微镜是利用样品的散射光和反射光进行观察,所以只能看到物体的存在与运动而不能辨清其微细结构。暗视场显微镜的检测能力,取决于入射光的强度和视场的反差,后者又随微粒及其背景的折射率差别的加大而增加。

暗视场显微镜与普通光学显微镜的区别,主要在于聚光器的不同,致使照明方法有别。确切地说,称暗视场显微镜为暗视场照明更为贴切。暗视场照明是斜向照明的一种,这种照明法能提高对微小物体的分辨能力,对大小在0.004μm以上的微小粒子,尽管看不清楚其结构,亦可清晰地分辨其存在和运动。

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