今天我們?yōu)榇蠹医榻B一下光學顯微鏡的基礎知識科普。
 

光的傳播
 

1、反射

光在傳播到不同物質(zhì)時，在分界面上改變傳播方向又返回原來物質(zhì)中的現(xiàn)象叫做光的反射。反射光線與入射光線、法線在同一平面上；反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)；反射角等于入射角 。光具有可逆性。光的反射現(xiàn)象中，光路上是可逆的。

2、折射

光從一種透明介質(zhì)斜射入另一種透明介質(zhì)時，傳播方向一般會發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫光的折射。反射光光速與入射光相同 ，折射光光速與入射光不同。

3、干涉

干涉是兩列或兩列以上的波在空間中重疊時發(fā)生疊加從而形成新的波形的現(xiàn)象。 兩列頻率相同的光波在空中相遇時發(fā)生疊加，在某些區(qū)域總加強，在另外一些區(qū)域總減弱，出現(xiàn)明暗相間的條紋或者是彩色條紋的現(xiàn)象叫做光的干涉。 只有兩列光波的頻率相同，位相差恒定，振動方向一致的相干光源才能產(chǎn)生光的干涉。

4、衍射

光在傳播過程中遇到障礙物或小孔時，光將偏離直線傳播的路徑而繞到障礙物后面?zhèn)鞑?。小孔或障礙物的尺寸和光波的波長差不多或者比波長小時，光才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。
 

顯微成像方式

1、明場

成像過程中靠透射光直接成像。在明場中，背景為亮，目標為暗。

2、暗場

在顯微鏡的觀察方式中，暗場與明場相對應，是光線傾斜照射到樣品的表面。 暗視場照明無論在光程布置上，照明效果上都與明視場照明有顯著的差別。 除去觀測物體以外的光線或電子進入物鏡，使目鏡中觀測到的視野背景是黑的，只有物體的邊緣是亮的。 利用這個方法能見到小至 4~200nm的微粒子，分辨率可比普通顯微法高50倍。

3、偏光

偏光顯微鏡用于研究透明與不透明各向異性材料，在地質(zhì)學等理工科專業(yè)中有重要應用。 具有雙折射的物質(zhì)，偏光顯微鏡都能分辨清楚。

4、熒光

熒光顯微鏡以紫外線為光源，照射被檢物體，使其發(fā)出熒光，然后在顯微鏡下觀察物體的形狀及其所在位置。

5、相襯

用于觀察未染色標本的顯微鏡。活細胞和未染色的生物標本因細胞各部細微結構的折射率和厚度的不同，光波通過時波長和振幅并不發(fā)生變化，僅相位發(fā)生變化（x相位差），這種相位差人眼無法觀察。 相差顯微鏡通過改變相位差，利用光的干涉和衍射現(xiàn)象，把相差變?yōu)檎穹顏碛^察活細胞和未染色的標本。 相差顯微鏡用環(huán)狀光闌代替可變光闌， 用帶相板的物鏡代替普通物鏡，并帶有一個合軸用的望遠鏡，和普通顯微鏡有著明顯區(qū)別。

6、微分干涉

微光干涉利用兩束光線通過光學系統(tǒng)中相位的變化發(fā)生相互干涉從而增強樣品反差，實現(xiàn)對非染色活細胞觀察。 微分干涉顯微鏡適于研究活細胞中較大的細胞器。