چند میکروسکوپ نوری ویژه و تفاوت های آنها

چند میکروسکوپ نوری ویژه و تفاوت های آنها

1 میکروسکوپ میدان تاریک
میکروسکوپ میدان تاریک وظیفه مشاهده ساختار ریز درون جسم را ندارد، اما می تواند وجود و حرکت ذرات بالای 004/0 میکرومتر 0 را تشخیص دهد. بنابراین، اغلب برای مشاهده ساختار سلول های زنده و حرکت ذرات درون سلولی استفاده می شود.

اصل اساسی میکروسکوپ میدان تاریک اثر تیندال است. هنگامی که یک پرتو نور از یک اتاق تاریک عبور می کند، یک "مسیر" غبار روشن در هوا را می توان از جهت عمود بر نور فرودی مشاهده کرد. این پدیده اثر تیندال است.

پس از اینکه میکروسکوپ میدان تاریک با یک خازن میدان تاریک در یک میکروسکوپ نوری معمولی جایگزین شد، به دلیل مسدود شدن ساختار سهموی داخلی کندانسور، نور تابش شده بر روی سطح جسم مورد بازرسی نمی‌تواند مستقیماً وارد عدسی شیئی شود. چشمی، و فقط نور پراکنده می تواند از آن عبور کند، بنابراین میدان دید تاریک است.

کاربرد اصلی میکروسکوپ میدان تاریک به شرح زیر است:
1. یک کندانسور میدان تاریک نصب کنید (یا از یک کاغذ سیاه ضخیم برای ایجاد یک محافظ نور استفاده کنید و آن را در زیر کندانسور یک میکروسکوپ معمولی قرار دهید تا اثرات میدان تاریک را بدست آورید).

2. یک منبع نور قوی، معمولا با نور میکروسکوپ برای جلوگیری از ورود نور مستقیم به عدسی شیئی انتخاب کنید.

3. برای جلوگیری از انعکاس کامل نور روشن کننده بر روی کندانسور، نرسیدن به جسم مورد بازرسی و روشنایی میدان تاریک، یک قطره روغن سرو بین کندانسور و لام شیشه اضافه کنید.

4. تنظیم مرکز را انجام دهید، یعنی کندانسور را به صورت افقی حرکت دهید تا محور نوری کندانسور و محور نوری میکروسکوپ کاملاً روی یک خط مستقیم قرار گیرند. کندانسور را بلند کرده و پایین بیاورید، نقطه کانونی کندانسور (راس پرتو مخروطی شکل در شکل 1-2) را با جسم مورد آزمایش تراز کنید.

5. عدسی شیئی مربوط به کندانسور را انتخاب کنید، فاصله کانونی را تنظیم کنید و طبق روش میکروسکوپ معمولی عمل کنید.

استریومیکروسکوپ
میکروسکوپ‌های استریو، که به عنوان میکروسکوپ جامد یا آینه‌های کالبد شکافی نیز شناخته می‌شوند، یک تصویر فضایی سه‌بعدی عمودی را تصویر می‌کنند و دارای ویژگی‌های اثر استریوسکوپی قوی، تصویربرداری واضح و گسترده، فاصله کاری طولانی (معمولاً 110 میلی‌متر) و مشاهده با بزرگنمایی مداوم هستند. اغلب در زیست شناسی برای مشاهده در زمان واقعی در حین تشریح استفاده می شود

منبع نور یک میکروسکوپ نوری معمولی نور موازی است، بنابراین یک تصویر صفحه دو بعدی را تشکیل می دهد. در حالی که یک میکروسکوپ استریو یک مسیر نوری دو کاناله را اتخاذ می کند و پرتوهای چپ و راست در لوله دوچشمی زاویه دید مشخصی دارند (معمولاً 12o15o)، بنابراین می توان یک تصویر استریوسکوپی در فضای سه بعدی تشکیل داد.

میکروسکوپ‌های استریو به روشی مشابه میکروسکوپ‌های نوری معمولی استفاده می‌شوند، اما راحت‌تر هستند. تفاوت اصلی بین این دو این است:

1. اشیاء بازرسی میکروسکوپ های استریو نیازی به اسلاید ندارند.

2. مرحله میکروسکوپ استریو به طور مستقیم بر روی پایه آینه ثابت است و مجهز به پانل های دو طرفه سیاه و سفید یا پانل های شیشه ای است و اپراتور می تواند با توجه به شی و الزامات بازرسی میکروسکوپ انتخاب کند.

3. تصویربرداری میکروسکوپ استریو عمودی است که برای عملیات تشریح راحت است.

4. میکروسکوپ استریو فقط یک عدسی شیئی دارد و با چرخاندن پیچ تنظیم می توان بزرگنمایی آن را به طور مداوم تنظیم کرد.

میکروسکوپ فلورسانس
میکروسکوپ فلورسانس یک ابزار نوری برای تحقیقات کمی و کیفی در مورد شدت فلورسانس منتشر شده از مواد درون سلولی است.

دو نوع ماده فلورسنت در سلول ها وجود دارد، یکی می تواند مستقیماً پس از تابش اشعه ماوراء بنفش مانند کلروفیل و غیره فلورسنت کند. مواد دیگر این خاصیت را ندارند، اما اگر با رنگ های فلورسنت خاص یا آنتی بادی های فلورسنت رنگ آمیزی شوند، می توانند توسط اشعه ماوراء بنفش فلوئورس شوند. همچنین می تواند پس از تابش فلورسانس شود

میکروسکوپ بیولومینسانس عمودی/میکروسکوپ بیولومینسانس معکوس

اصل میکروسکوپ فلورسانس استفاده از منبع نور نقطه ای با راندمان نوری بالا (مانند لامپ جیوه ای با فشار فوق العاده بالا) برای ساطع نور با طول موج مشخص (مانند نور فرابنفش 3650λ یا نور بنفش-آبی 4200λ) از طریق سیستم فیلتر است. به عنوان نور تحریک کننده برای تحریک مواد فلورسنت در نمونه. پس از انتشار فلورسانس از رنگ های مختلف، توسط فیلتر مسدود کننده (یا سرکوب کننده) پشت عدسی شیئی فیلتر می شود و سپس از طریق بزرگنمایی چشمی مشاهده می شود.

فیلتر مسدود کننده دو عملکرد دارد: یکی جذب و جلوگیری از ورود نور تحریک کننده به چشمی به طوری که فلورسانس را مختل نکند و به چشم آسیب نرساند. دیگری این است که یک فلورسانس خاص را انتخاب کنید و اجازه دهید از آن عبور کند و یک رنگ فلورسنت خاص را نشان دهد.

میکروسکوپ های فلورسانس را می توان با توجه به اصل مسیر نوری به دو نوع تقسیم کرد:

1. میکروسکوپ فلورسانس انتقال
در میکروسکوپ‌های فلورسانس قدیمی‌تر، منبع نور تحریک از طریق ماده نمونه از یک کندانسور عبور داده می‌شود تا فلورسانس را تحریک کند. مزیت این است که فلورسانس در بزرگنمایی کم قوی است، اما عیب آن این است که با افزایش بزرگنمایی، فلورسانس کاهش می یابد. بنابراین فقط برای مشاهده مواد نمونه بزرگتر مناسب است.

2. میکروسکوپ اپی فلورسانس
نور تحریک از عدسی شیئی به سطح نمونه می افتد، یعنی همان عدسی شیئی به عنوان کندانسور روشنایی و عدسی شیئی برای جمع آوری فلورسانس استفاده می شود.

در مسیر نوری باید یک تقسیم کننده پرتو دو رنگ (آینه دو رنگ) اضافه شود که با محور نوری زاویه 45 درجه را تشکیل می دهد. نور تحریک به عدسی شیئی منعکس شده و روی نمونه جمع آوری می شود. نور تحریک منعکس شده توسط سطح اسلاید همزمان وارد عدسی شیئی می شود، به تقسیم کننده پرتو دو رنگ برمی گردد، نور تحریک را از فلورسانس جدا می کند و نور تحریک باقیمانده توسط فیلتر مسدود کننده جذب می شود. اگر به ترکیبی از فیلترهای تحریک مختلف / تقسیم کننده پرتوهای دو رنگ / فیلترهای مسدود کننده تغییر دهید، نیازهای محصولات مختلف واکنش فلورسنت را می توان برآورده کرد.

مزیت این نوع میکروسکوپ فلورسانس این است که نور میدان دید یکنواخت است، تصویربرداری واضح است و هر چه بزرگنمایی بیشتر باشد، فلورسانس قوی تر است.

میکروسکوپ کنتراست فاز
میکروسکوپ کنتراست فاز میکروسکوپی است که می تواند اختلاف فاز (یا اختلاف مسیر نوری) ایجاد شده در هنگام عبور نور از یک جسم را به تغییر در دامنه (شدت نور) تبدیل کند. عمدتاً برای مشاهده سلول‌های زنده، بخش‌های بافت بدون رنگ یا نمونه‌های رنگ‌آمیزی فاقد کنتراست استفاده می‌شود.

چشم انسان فقط می تواند تغییرات طول موج (رنگ) و دامنه نور مرئی را تشخیص دهد، اما تغییرات فاز را نمی تواند تشخیص دهد. با این حال، بیشتر نمونه های بیولوژیکی بسیار شفاف هستند و دامنه موج نور پس از عبور از آن اساساً بدون تغییر است و فقط فاز تغییر می کند.

میکروسکوپ کنتراست فاز اساساً تفاوت مسیر نوری نور مرئی را که از نمونه عبور می کند به اختلاف دامنه تغییر می دهد و در نتیجه کنتراست بین ساختارهای مختلف را بهبود می بخشد و ساختارهای مختلف را به وضوح قابل مشاهده می کند. نور پس از عبور از نمونه شکسته می شود، از مسیر نوری اولیه منحرف می شود و در همان زمان 1/4λ (طول موج) به تاخیر می افتد. اگر 1/4λ کم یا زیاد شود، اختلاف مسیر نوری 1/2λ می‌شود و دو پرتو بعد از محور نوری تداخل می‌کنند. دامنه را تقویت، کم یا زیاد کنید، کنتراست را بهبود بخشید.

از نظر ساختاری، میکروسکوپ های کنتراست فاز با میکروسکوپ های نوری معمولی از این نظر متفاوت هستند:
1. دیافراگم حلقوی دارای یک دیافراگم با دهانه حلقه است که بین منبع نور و کندانسور نصب می شود. عملکرد این است که نوری را که از کندانسور عبور می کند، یک مخروط نور توخالی تشکیل می دهد و روی نمونه تمرکز می کند.

2. صفحه فاز میکروسکوپ کنتراست فاز یک صفحه فاز پوشیده شده با فلوراید منیزیم را در داخل عدسی شیئی اضافه می کند تا فاز نور مستقیم یا نور پراکنده را 1/4λ به تاخیر بیاندازد. روی صفحه فاز دو ناحیه وجود دارد، قسمتی که نور مستقیم از آن عبور می کند «سطح مزدوج» و قسمتی که نور پراش شده از آن عبور می کند «سطح جبران» نامیده می شود. صفحات فاز با توجه به اثرات کار به دو نوع تقسیم می شوند:

(1) صفحه فاز بعلاوه: نور مستقیم 1/4λ به تأخیر می افتد، و امواج نور پس از ترکیب دو مجموعه از امواج نور برای افزایش دامنه روی هم قرار می گیرند، و ساختار نمونه روشن تر از محیط اطراف است، و تشکیل یک می دهد. کنتراست روشن (یا کنتراست منفی).

(2) صفحه فاز B بعلاوه: نور پراش شده 1/4λ به تأخیر می افتد و امواج نور دو گروه نور پس از تراز شدن محور کم می شود و دامنه کوچکتر می شود. ساختار نمونه تیره تر از محیط اطراف است و کنتراست تیره (یا کنتراست مثبت) را تشکیل می دهد. عدسی شیئی با صفحه فاز، لنز شیئی با کنتراست فاز نامیده می شود که اغلب با "PH" روی محفظه لنز شیئی مشخص می شود.