Varios microscopios ópticos especiales y sus diferencias.
1 microscopio de campo oscuro
El microscopio de campo oscuro no tiene la función de observar la estructura fina del interior del objeto, pero puede distinguir la existencia y movimiento de partículas por encima de 0.004 μm. Por lo tanto, a menudo se usa para observar la estructura de las células vivas y el movimiento de las partículas intracelulares.
El principio básico de la microscopía de campo oscuro es el efecto Tyndall. Cuando un haz de luz atraviesa una habitación oscura, se puede observar un "camino" de polvo brillante en el aire desde una dirección perpendicular a la luz incidente. Este fenómeno es el efecto Tyndall.
Después de que el microscopio de campo oscuro se reemplace con un condensador de campo oscuro en un microscopio óptico ordinario, debido a la oclusión de la estructura parabólica interna del condensador, la luz irradiada en la superficie del objeto a inspeccionar no puede entrar directamente en la lente del objetivo y ocular, y solo la luz dispersa puede pasar, por lo que el campo de visión es oscuro.
El uso básico de la microscopía de campo oscuro es el siguiente:
1. Instale un condensador de campo oscuro (o use un papel negro grueso para hacer un escudo de luz y colóquelo debajo del condensador de un microscopio ordinario para obtener efectos de campo oscuro).
2. Elija una fuente de luz potente, normalmente con la luz de un microscopio para evitar que la luz directa entre en la lente del objetivo.
3. Agregue una gota de aceite de cedro entre el condensador y el portaobjetos de vidrio para evitar la reflexión total de la luz de iluminación en el condensador, sin llegar al objeto a inspeccionar y la iluminación de campo oscuro.
4. Realice el ajuste del centro, es decir, mueva el condensador horizontalmente para que el eje óptico del condensador y el eje óptico del microscopio estén estrictamente en línea recta. Levante y baje el condensador, alinee el punto focal del condensador (el vértice del haz cónico en la Figura 1-2) con el objeto a probar.
5. Seleccione la lente del objetivo correspondiente al condensador, ajuste la distancia focal y opere de acuerdo con el método del microscopio ordinario.
estereomicroscopio
Los microscopios estereoscópicos, también conocidos como microscopios sólidos o espejos de disección, generan una imagen espacial tridimensional vertical y tienen las características de un fuerte efecto estereoscópico, imágenes claras y amplias, larga distancia de trabajo (generalmente 110 mm) y visualización de aumento continuo. A menudo se utiliza en biología para la observación en tiempo real durante la disección
La fuente de luz de un microscopio óptico ordinario es luz paralela, por lo que forma una imagen plana bidimensional; mientras que un microscopio estereoscópico adopta un camino óptico de doble canal, y los haces izquierdo y derecho en el tubo binocular tienen un cierto ángulo de visión (generalmente 12o15o), por lo que se puede formar una imagen estereoscópica en un espacio tridimensional.
Los microscopios estereoscópicos se utilizan de manera similar a los microscopios ópticos ordinarios, pero son más convenientes. La principal diferencia entre los dos es:
1. No es necesario convertir los objetos de inspección de los microscopios estereoscópicos en portaobjetos.
2. La platina del microscopio estereoscópico se fija directamente en la base del espejo y está equipada con paneles de doble cara en blanco y negro o paneles de vidrio, y el operador puede elegir según el objeto y los requisitos de la inspección del microscopio.
3. La imagen del microscopio estereoscópico es vertical, lo cual es conveniente para las operaciones de disección.
4. El microscopio estereoscópico tiene solo una lente de objetivo y su aumento se puede ajustar continuamente girando el tornillo de ajuste.
microscopio de fluorescencia
La microscopía de fluorescencia es una herramienta óptica para la investigación cualitativa y cuantitativa de la intensidad de fluorescencia emitida por sustancias intracelulares.
Hay dos tipos de sustancias fluorescentes en las células, una puede emitir fluorescencia directamente después de ser irradiada con rayos ultravioleta, como la clorofila, etc.; otras sustancias no tienen esta propiedad, pero si se tiñen con tintes fluorescentes específicos o anticuerpos fluorescentes, pueden verse fluorescentes por los rayos ultravioleta. También puede emitir fluorescencia después de la irradiación
Microscopio de bioluminiscencia vertical/Microscopio de bioluminiscencia invertido
El principio del microscopio de fluorescencia es utilizar una fuente de luz puntual con alta eficiencia luminosa (como una lámpara de mercurio de ultra alta presión) para emitir luz de una cierta longitud de onda (como luz ultravioleta 3650λ o luz azul púrpura 4200λ) a través del sistema de filtro. como luz de excitación para excitar sustancias fluorescentes en la muestra. Después de que se emite la fluorescencia de varios colores, se filtra por el filtro de bloqueo (o supresión) detrás de la lente del objetivo y luego se observa a través del aumento del ocular.
El filtro de bloqueo tiene dos funciones: una es absorber y bloquear la entrada de la luz de excitación en el ocular para no perturbar la fluorescencia y dañar los ojos; la otra es seleccionar y dejar pasar una fluorescencia específica, mostrando un color fluorescente específico.
Los microscopios de fluorescencia se pueden dividir en dos tipos según el principio del camino óptico:
1. Microscopía de fluorescencia de transmisión
En los microscopios de fluorescencia más antiguos, la fuente de luz de excitación pasa a través del material de la muestra a través de un condensador para excitar la fluorescencia. La ventaja es que la fluorescencia es fuerte a bajo aumento, pero la desventaja es que la fluorescencia disminuye con el aumento del aumento. Por lo tanto, solo es adecuado para observar material de muestra más grande.
2. Microscopía de epifluorescencia
La luz de excitación cae desde la lente del objetivo hasta la superficie de la muestra, es decir, se utiliza la misma lente del objetivo como condensador de iluminación y lente del objetivo para recoger la fluorescencia.
Es necesario agregar un divisor de haz dicroico (espejo dicroico) en el camino óptico, que forma un ángulo de 45o con el eje óptico. La luz de excitación se refleja en la lente del objetivo y se recoge en la muestra. La luz de excitación reflejada por la superficie deslizante ingresa a la lente del objetivo al mismo tiempo, regresa al divisor de haz de dos colores, separa la luz de excitación de la fluorescencia y el filtro de bloqueo absorbe la luz de excitación restante. Si cambia a una combinación de diferentes filtros de excitación/divisores de haz de dos colores/filtros de bloqueo, se pueden satisfacer las necesidades de diferentes productos de reacción fluorescente.
La ventaja de este tipo de microscopio de fluorescencia es que la iluminación del campo de visión es uniforme, la imagen es clara y cuanto mayor es el aumento, más fuerte es la fluorescencia.
microscopio de contraste de fase
Un microscopio de contraste de fase es un microscopio que puede convertir la diferencia de fase (o diferencia de camino óptico) generada cuando la luz pasa a través de un objeto en un cambio de amplitud (intensidad de luz). Se utiliza principalmente para observar células vivas, secciones de tejido no teñidas o muestras teñidas que carecen de contraste.
El ojo humano solo puede identificar cambios en la longitud de onda (color) y amplitud de la luz visible, pero no cambios de fase. Sin embargo, la mayoría de las muestras biológicas son muy transparentes y la amplitud de la onda de luz no cambia básicamente después de pasar, y solo cambia la fase.
El microscopio de contraste de fase básicamente cambia la diferencia de trayectoria óptica de la luz visible que pasa a través de la muestra en una diferencia de amplitud, mejorando así el contraste entre varias estructuras y haciendo que varias estructuras sean claramente visibles. La luz se refracta después de atravesar la muestra, se desvía del camino óptico original y se retrasa 1/4λ (longitud de onda) al mismo tiempo. Si aumenta o disminuye en 1/4 λ, la diferencia de la trayectoria óptica se convierte en 1/2 λ, y los dos haces interfieren después de que el eje óptico fortalece, aumenta o disminuye la amplitud, mejora el contraste.
Estructuralmente, los microscopios de contraste de fase se diferencian de los microscopios ópticos ordinarios en que:
1. El diafragma anular tiene un diafragma con una abertura anular, que se instala entre la fuente de luz y el condensador. La función es hacer que la luz que pasa a través del condensador forme un cono de luz hueco y se enfoque en la muestra.
2. Placa de fase El microscopio de contraste de fase agrega una placa de fase recubierta con fluoruro de magnesio dentro de la lente del objetivo para retrasar la fase de luz directa o luz difractada en 1/4λ. Hay dos regiones en la placa de fase, la parte a través de la cual pasa la luz directa se denomina "superficie conjugada" y la parte a través de la cual pasa la luz difractada se denomina "superficie de compensación". Las placas de fase se dividen en dos tipos según sus efectos de trabajo:
(1) Una placa de fase positiva: la luz directa se retrasa 1/4λ, y las ondas de luz se superponen después de que los dos conjuntos de ondas de luz se combinan para aumentar la amplitud, y la estructura de la muestra es más brillante que el medio circundante, formando un contraste brillante (o contraste negativo).
(2) Placa de fase B plus: la luz difractada se retrasa 1/4λ, y las ondas de luz de los dos grupos de luz se restan después de alinear el eje, y la amplitud se vuelve más pequeña. La estructura de la muestra es más oscura que el medio circundante, formando un contraste oscuro (o contraste positivo). La lente del objetivo con una placa de fase se denomina lente del objetivo de contraste de fase, que a menudo está marcada con "Ph" en la carcasa de la lente del objetivo.
