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光学显微镜观察方式之相称观察

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光学显微镜观察方式中的相称观察,通常指的是相差观察(Phase Contrast Observation),它是一种增加对比度的方法,可以在不染色的情况下看到活体细胞。以下是对相称(相差)观察的详细介绍:

一、原理

相称(相差)显微镜利用光的衍射和干涉现象,将透过标本的光线光程差或相位差转换成肉眼可分辨的振幅差。人的眼睛能够识别明与暗之差(光的强度)和颜色不同(光的波长不同),但难以识别差别小的无色的透明物体。光对无色透明物体(相位物体)并不引起明、暗和颜色的变化,而只产生所谓的相位差。可是这种相位差不能用肉眼识别,也就看不见这种相位物体。相差显微镜利用阿贝成像原理,把相位变化转化为振幅变化,是观察透明物体的关键。

相差光路比普通光学显微镜多了两个元件:环形光阑(annular diaphragm)和相位板(annular phaseplate)。利用位相差聚光镜及内部位相环所构成的环状光圈,产生中空光锥通过聚光镜、穿过检体,经过物镜内的光延迟位环板而成,因检体折射指数不同,造成绕射光束与直射光束发生干涉作用,得到明暗对比的效果。调整位相差装置,先选择聚光镜上与物镜相同倍率之位相差环,所形成的亮环与物镜内的暗环配合,调整聚光镜上亮环,使之重叠即可。

二、特点

无需染色:相差观察可以在不染色的情况下观察活体细胞,避免了染色过程对细胞的潜在损伤。

高对比度:通过相位差的转换,使得原本难以分辨的透明物体变得清晰可见,提高了图像的对比度。

广泛应用:相差观察广泛应用于生物学、医学等领域,特别是在细胞生物学、组织学、胚胎学等研究中发挥着重要作用。

叁、应用

细胞观察:相差显微镜能够清晰地观察细胞的形态、结构和动态变化,如细胞分裂、细胞运动等。

胚胎发育:在胚胎发育研究中,相差显微镜能够观察胚胎的形态变化、细胞分化和组织形成等过程。

组织切片:相差显微镜也适用于观察组织切片,特别是那些未经染色的透明组织切片。

四、注意事项

调整光路:在进行相差观察时,需要仔细调整光路,确保环形光阑和相位板的位置正确,以获得窜佳的图像效果。

选择合适的物镜:不同的物镜具有不同的放大倍数和分辨率,需要根据观察对象的大小和细节程度选择合适的物镜。

避免振动:相差显微镜对振动非常敏感,因此在使用过程中需要避免振动和干扰,以确保图像的稳定性。

综上所述,相称(相差)观察是光学显微镜中一种重要的观察方式,它能够在不染色的情况下清晰地观察活体细胞和透明物体,为科学研究提供了有力的工具。