Differenciális interferencia-kontraszt mikroszkóp (interferencia-kontraszt mikroszkóp vagy Nomarsky mikroszkóp)) - fényoptikai mikroszkóp , kontraszt létrehozására szolgál festetlen átlátszó mintákban. A DIC mikroszkóp lehetővé teszi a vizsgált objektum optikai sűrűségének fényinterferenciával történő meghatározását , és így a szem számára hozzáférhetetlen részletek megtekintését. Egy viszonylag összetett optikai rendszer lehetővé teszi, hogy fekete-fehér képet készítsen a mintáról szürke háttéren. Ez a kép hasonló a fáziskontraszt mikroszkóppal készíthetőhöz , de hiányzik belőle a diffrakciós halo .
A DIC mikroszkópban a fényforrásból származó polarizált sugarat két sugárnyalábra osztják, amelyek különböző optikai utakon haladnak át a mintán. Ezen optikai utak hossza (vagyis a törésmutató és a geometriai úthossz szorzata) eltérő. Ezt követően ezek a gerendák zavarják az egyesülést. Ez lehetővé teszi a minta optikai sűrűségének változásának megfelelő háromdimenziós dombormű létrehozását, kiemelve a vonalakat és a határokat. Ez a kép nem pontos topográfiai kép.
1) Kezdetben polarizálatlan fény lép be a mikroszkópba, és lineárisan polarizált sugárzás bocsát ki belőle, amelynek polarizációs síkja 45 ° -kal dől az ábra tengelyéhez képest.
2) A polarizált fény először a Nomarsky prizmába lép be, és két nyalábra osztódik, amelyek polarizációs síkjai egymásra merőlegesek.
A Nomarsky prizma a Wollaston prizma egy módosítása . A klasszikus Wollaston prizma két azonos méretű prizmából áll, amelyek keresztmetszete derékszögű háromszög alakú. Az egyik kettős törő anyagból (például Izlandi Spar) készült, a második pedig üvegből, amelynek törésmutatója közel van az első prizma anyagának törésmutatójának átlagos értékéhez. A sugárnyaláb normál esetben az üvegprizma nagy lábfelületére esik, áthalad rajta, és eléri a kettőstörő prizma hipotenúza felületét. A Glan-prizmától eltérően mindkét ortogonális polarizációjú nyaláb áthalad ezen a prizmán, és különböző szögekben lép ki belőle.
A Nomarsky prizma két kettős törő prizmából áll (ebben az esetben gyakrabban használnak kvarcot), amelyekben az első ék optikai tengelye szöget zár be a bemeneti felülettel és merőleges az ék élére, és az optikai tengely a második ék tengelye párhuzamos az ék élével. Ebben az esetben a rendszer tengelye mentén mindkét prizma háromszög alakú lábbordái nagyon kicsik (7-10-szer kisebbek, mint a másik két borda), ami lehetővé teszi az interferenciaperemek prizmán kívüli lokalizálását (lásd az ábrát). , ami megkönnyíti a mikroszkóp beállítását.
3) A két sugarat egy konvergáló lencsével fókuszáljuk a mintába való belépés előtt. A nyalábokat úgy fókuszáljuk, hogy átmenjenek a minta két szomszédos pontján, amelyek közötti távolság körülbelül 0,2 μm.
Így a mintát két sugár világítja meg, amelyek közül az egyik polarizációja 0°, a másiké 90°. Az egyik sugár által megtett út kissé eltér a második sugár által megtett úttól.
4) A nyalábok áthaladnak a minta két szomszédos területén. Így különböző optikai utakon mennek keresztül, amelyekben a minta eltérő vastagságú és különböző törésmutatókkal rendelkezik. Az első sugár által áthaladó optikai sűrűség eltér a második sugár által áthaladó sűrűségtől, ez okozza az egyik sugár fázisának változását a másikhoz képest.
A sugárpárok behatolása a szomszédos mintapontok párjain keresztül képet alkot. Sok világos kép található, kissé eltolva egymástól. A fény az emberi szem számára látható információkon túl a fénynek a szem számára láthatatlan fázisáról is hordoz információt. Ez a későbbiekben nagyon fontos. A fénypolarizáció különbsége megőrzi a két kép közötti interferenciát a kiválasztott ponton.
5) Ezután két nyaláb lép be a lencsébe, ahol útjuk során találkozik a második Nomarsky prizmával.
6) A második prizma az ábra síkjához képest 135°-os polarizációval köt össze két sugarat. Két nyaláb kombinációja interferenciát eredményez, a sötétebb vagy világosabb kép egy ponton a két nyaláb optikai útja közötti különbség eredménye.
A prizma két fényes mezőt helyez egymásra, és úgy igazítja a polarizációjukat, hogy a két nyaláb interferáljon. A különböző megvilágítási fokok miatt a képek nem fedik egymást teljesen, vagyis ahelyett, hogy egy ugyanazon a ponton áthaladó sugárral zavarna, az első sugár egy szomszédos ponton áthaladó, eltérő fázisú nyalábot zavar. . Mivel az optikai utak különbsége fáziskülönbséget generál, a nyalábok kombinációja „optikai differenciálódás”, és látható képet eredményez.