Principi Di Illuminazione In Campo Scuro - Optika Italy B-510 Serie Bedienungsanleitung

11.2

Principi di illuminazione in campo scuro

Questo principio viene applicato nella microscopia campo
scuro, un metodo semplice e popolare per rendere
chiaramente visibili oggetti non colorati.
Tali oggetti hanno spesso indici di rifrazione molto vicini a
quelli dei loro dintorni e sono difficili da immaginare nella
microscopia a campo chiaro convenzionale.
Ad esempio, molti piccoli organismi acquatici hanno
un indice di rifrazione compreso tra 1.2 e 1.4, il che
comporta una differenza ottica trascurabile dal mezzo
acquoso circostante. Questi sono candidati ideali per
l'illuminazione in campo scuro.
L'illuminazione in campo scuro richiede il blocco della
luce centrale che normalmente passa attraverso e
attorno al campione, consentendo solo ai raggi obliqui di
ogni azimut di "colpire" il campione montato sul vetrino
del microscopio. La lente superiore di un semplice
condensatore di campo oscuro di Abbe è sfericamente
concava, consentendo ai raggi di luce che emergono
dalla superficie in tutti gli azimuth di formare un cono di
luce cavo invertito con un apice centrato nel piano del
campione.
Se nessun campione è presente e l'apertura numerica del
condensatore è maggiore di quella dell'obiettivo, i raggi
obliqui si incrociano e tutti questi raggi non entreranno
nell'obiettivo a causa della loro obliquità. Il campo visivo
apparirà scuro.
L'insieme condensatore / obiettivo per campo oscuro
illustrata in Fig. 22 è un sistema ad alta apertura numerica
che rappresenta la microscopia in campo scuro nella sua
configurazione più sofisticata e che verrà discussa in
dettaglio di seguito.
L'obiettivo contiene un diaframma interno ad iride che serve a ridurre l'apertura numerica dell'obiettivo ad un
valore inferiore a quello del cono luminoso vuoto capovolto emesso dal condensatore.
Il condensatore cardioide è un progetto per campo scuro riflettente che si basa su specchi interni per proiettare
un cono di luce privo di aberrazioni sul piano del campione.
Quando un campione viene posizionato sul vetrino, in particolare un campione non colorato e che non assorbe
luce, i raggi obliqui attraversano il campione e sono diffratti, riflessi e / o rifratti da discontinuità ottiche (come la
membrana cellulare, il nucleo e gli organuli interni) permettendo a questi deboli raggi di entrare nell'obiettivo.
Il campione può quindi essere visto luminoso su uno sfondo altrimenti nero.
In termini di ottica di Fourier, l'illuminazione del campo scuro rimuove l'ordine zero (luce non ingrandita) dal
modello di diffrazione formato sul piano focale posteriore dell'obiettivo.
Ciò si traduce in un'immagine formata esclusivamente da intensità di diffrazione di ordine superiore disseminate
dal campione.
I candidati ideali per l'illuminazione in campo scuro includono piccoli organismi acquatici viventi, diatomee,
piccoli insetti, ossa, fibre, capelli, batteri non colorati, lievito e protozoi.
I campioni non biologici comprendono cristalli minerali e chimici, particelle colloidali, campioni di particelle di
polvere e sezioni sottili di polimeri e ceramiche contenenti piccole inclusioni, differenze di porosità o gradienti
di indice di rifrazione.
Prestare attenzione quando si preparano i campioni per la microscopia in campo scuro poiché le caratteristiche
che si trovano al di sopra e al di sotto del piano di messa a fuoco possono anche disperdere la luce e contribuire
al degrado dell'immagine.
Anche lo spessore del campione e lo spessore del vetrino del microscopio sono molto importanti e, in generale,
un campione sottile è auspicabile per eliminare la possibilità di artefatti di diffrazione che possono interferire
con la formazione dell'immagine.
Obiettivo ad
Alta Apertura
Numerica
Cono di Luce
Obliqua
Specchio
Concavo
Luce dalla
Sorgente
Condensatore cardioide per
Pagina 42
Luce agli Oculari
Diaframma ad Iride
Condensatore
Cardioide
Specchio
Convesso
Diaframma
Centrale
campo scuro
Vetrino
Fig. 22