A sötétmezős mikroszkóp az optikai mikroszkóp egy olyan fajtája, amelyben a kép kontrasztját úgy növelik, hogy csak a vizsgált minta által szórt fényt regisztrálják. A sötétmezős módszer alkalmazásakor a készítmény metszeteinek törőerejében még csekély eltéréseket is rögzítenek [1] . A módszer alapjait R. Zsigmondy dolgozta ki 1906-ban.
A sötétmezős módszerrel végzett munka során a készítményt egy üreges fénykúppal világítjuk meg, amelynek a nyílása nagyobb, mint az objektív apertúrája, így a mikroobjektív bemeneti pupillája a geometriai árnyék tartományában van és a fénytörés nélkül áthaladó fény nem lép be az objektívbe. Az optikai sötéttér-mikroszkópiában a mintában lévő egyenetlenségek szórják a fényt, és ez a szórt fény képet alkot a vizsgált mintáról.
A sötétterű mikroszkóp jellemzője a minta megvilágításának módja, amely "oldalról" történik (az ábrán zöld sáv). Ilyen megvilágítás mellett a mintában jelenlévő inhomogenitások szétszórják a beeső fényt, és a mikroszkópban szórt fényben figyelhető meg a minta képe, és a „megvilágító” fénysugár nem jut be az objektívbe. Az ilyen világítást epi-illuminatornak nevezik (EPI-illuminator, EPI-mikroszkóp, EPI-objektív lencse).
Átlátszó objektumok esetén háttérvilágítás is lehetséges, de további erőfeszítésekre van szükség a „közvetlen mező” eltávolításához: el kell végezni a kapott kép Fourier-transzformációját, és el kell távolítani a „referencia” hullámnak megfelelő komponenst a kapott összegből. Ez megtehető például egy lencse és egy sablon segítségével, amely egy kis területet fed le a síkban, ahol a "referencia" fényhullámot a lencse fókuszálja. Ezután a második lencse segítségével inverz Fourier-transzformációt hajtanak végre, és a kapott képet vizuálisan megfigyelik. Ebben az esetben az eredeti kép kontrasztja jelentősen megnő.
A sötét mező módszerének speciális esete áteresztő fényben az ultramikroszkópia , ahol a megvilágítás a megfigyelési irányra merőlegesen történik. [2]
Mikroszkópokban a sötétmezős módszer alkalmazása a tervezéssel [3] biztosítható, vagy további eszközök, például az OI-13 sötétmezős kondenzátor telepítésével valósítható meg.
A sötétmezős mikroszkópia kiválóan alkalmas élő és festetlen biológiai minták, például egyedi vízi egysejtű szervezetek képalkotására .
A módszer fő korlátozó tényezője, hogy a beeső fénynek csak kis része alkotja a képet, ezért kellően erős fényforrások alkalmazása szükséges, ami esetenként mintakárosodáshoz vezet (ma már lézert használnak a megvilágításra). A módszer jelentősen korlátozza a rendszer felbontását - a sötétterű objektívek rekeszértéke lényegesen kisebb, mint a világosmezős objektíveké, mivel nem szabad átfednie a kondenzátor apertúrájának sötétített részét. A modern sötétmezős kondenzátorok lehetővé teszik az olyan objektívekkel való munkát, amelyek rekesznyílása nem haladja meg az 1,2-t olajmerítésű rendszerekben és 0,8-at száraz rendszerekben, a legjobb epi-objektívek rekeszértéke nem haladja meg az 1,15-öt, míg a világos mező objektívek rekeszértéke elérheti az 1,45 értéket.
A sötétmezős képek értelmezése nagy körültekintést igényel, mert egyes, világosmezős mikroszkóppal nem látható részletek sötétmezős mikroszkóppal láthatóak, és fordítva. Első pillantásra úgy tűnik, hogy a sötétmezős módszerrel kapott kép egyszerűen negatív a fénymezős módszerrel kapott képhez képest, valójában azonban ezek a módszerek mindegyike a minta különböző jellemzőit teszi láthatóvá. Fényes terű mikroszkópiában a jellemzők akkor láthatók, ha árnyékot hoznak létre, vagy a környezetétől eltérő törésmutatóval rendelkeznek , ugyanakkor elég élesek, míg például sima inhomogenitás ezzel a módszerrel nem figyelhető meg. de jól láthatóak a sötétmezős módszerrel kapott képeken.mikroszkóppal.
Sötétmezős mikroszkóppal élő festetlen biológiai objektumok - protozoonok, izolált sejtek, szövettenyészetek, élő festetlen sejtek szubcelluláris struktúráinak vizsgálatára használhatók [1] .
Az optikai számítógépes egerek [4] világítási rendszerében a közelmúltban alkalmazzák a sötétmezős módszert az optikai egerek működésének biztosítására, beleértve azokat is, amelyek átlátszó üvegen helyezkednek el, például asztallapot takarva. Az ilyen egér koordinátáit az üvegfelület mikroszkopikus hibáira szóródó fény vagy a felületén lévő porszemcsék határozzák meg.
![]() |
---|