Физические основы получения информации. Газеева И.В - 32 стр.

UptoLike

32
диапазоне длин волн. В пределах указанного диапазона находятся видимый
свет, ультрафиолетовое и инфракрасное излучения. В зависимости от мето-
дов исследований оптические микроскопы разделяют на следующие:
- биологические позволяют наблюдать объекты в проходящем свете
(рис. 3.2,а). В просветных микроскопах можно наблюдать как прозрачные,
так и полупрозрачные объекты (микроорганизмы, растительные клетки). На-
блюдение полупрозрачных контрастных объектов осуществляют по методу
светлого поля: на светлом поле наблюдается изображение контрастного од-
нотонного или естественного цветного объекта. При наблюдении прозрачных
слабоконтрастных объектов используют специальные методы контрастиро-
вания: метод темного поля, метод фазового контраста.
Метод темного поля позволяет выявить контуры объекта. Для освеще-
ния объектов по методу темного поля используется конденсор, числовая
апертура которого больше, чем апертура микрообъектива [2, 3]. На рис. 3.3,а
приведена схема конденсора темного поля. В конденсоре используется коль-
цевая диафрагма 4 такого размера, что средний диск диафрагмы перекрывает
световой пучок, соответствующий апертуре микрообъектива. Если в пред-
метной плоскости 2 отсутствует объект, то наблюдатель видит в окуляр мик-
роскопа темное поле, так как лучи, вышедшие из конденсора 3, не попадают
в микрообъектив 1. При наличии в предметной плоскости объекта его мелкие
детали диффузно рассеивают свет и кажутся светлыми на темном поле.
В отличие от метода темного поля, выявляющего только лишь контуры
объекта, метод фазового контраста позволяет увидеть элементы внутрен-
ней структуры рассматриваемого прозрачного объекта. Метод фазового кон-
траста [3] основан на том, что даже при очень малых различиях в показателях
преломления разных элементов объекта световая волна, проходящая через
них, претерпевает разные изменения по фазе (приобретает так называемый
фазовый рельеф). Эти фазовые изменения, не воспринимаемые непосредст-
венно глазом, с помощью специального оптического устройства преобразу-
ются в изменения амплитуды световой волны, т. е. в изменения яркости, ко-
торые уже различимы глазом. В типичной для этого метода схеме (рис. 3.3, б)
в переднем фокусе конденсора 3 устанавливается апертурная диафрагма 2,
отверстие которой имеет форму кольца. Её изображение возникает вблизи
заднего фокуса объектива 5 и там же устанавливается так называемая фазо-
вая пластинка 6, на поверхности которой имеется кольцевой выступ или
кольцевая канавка, называемая фазовым кольцом. Фазовая пластинка может
быть помещена и не в фокусе объектива (часто фазовое кольцо наносят пря-
мо на поверхность одной из линз объектива). В любом случае лучи от осве-
тителя 1, неотклонённые в исследуемом объекте 4 (сплошные линии), даю-
щие изображение диафрагмы 2, полностью проходят через фазовое кольцо,
которое значительно ослабляет их (его делают поглощающим) и изменяет их
фазу на λ/4 (λ длина волны света). В то же время лучи, даже ненамного от-
клоненные (рассеянные) в исследуемом объекте, проходят через фазовую
пластинку, минуя фазовое кольцо (штриховые линии), и не претерпевают до-
полнительного сдвига фазы. С учётом фазового сдвига в исследуемом объек-
те полная разность фаз между отклоненными и неотклонёнными лучами ока-