Principi Di Illuminazione In Campo Scuro - Optika Italy B-510 Serie Manual De Instrucciones

12.2 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 icroscopia 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. 23 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 campo scuro
Pagina 44
Luce agli Oculari
Diaframma ad Iride
Vetrino
Condensatore
Cardioide
Specchio
Convesso
Diaframma
Centrale
F ig. 23 F ig. 23