Một số kính hiển vi quang học đặc biệt và sự khác biệt của chúng
1 kính hiển vi trường tối
Kính hiển vi trường tối không có chức năng quan sát cấu trúc tinh tế bên trong vật thể nhưng nó có thể phân biệt được sự tồn tại và chuyển động của các hạt trên 0.004 μm. Do đó, nó thường được sử dụng để quan sát cấu trúc của các tế bào sống và sự chuyển động của các phần tử nội bào.
Nguyên tắc cơ bản của kính hiển vi trường tối là hiệu ứng Tyndall. Khi một chùm ánh sáng đi qua một căn phòng tối, có thể quan sát thấy một "đường" bụi sáng trong không khí từ hướng vuông góc với ánh sáng tới. Hiện tượng này là hiệu ứng Tyndall.
Sau khi kính hiển vi trường tối được thay thế bằng tụ quang trường tối trên kính hiển vi quang học thông thường, do cấu trúc parabol bên trong của tụ quang bị tắc, ánh sáng chiếu lên bề mặt của vật thể cần kiểm tra không thể trực tiếp đi vào vật kính và thị kính và chỉ có ánh sáng tán xạ mới có thể đi qua, do đó trường nhìn tối.
Cách sử dụng cơ bản của kính hiển vi trường tối như sau:
1. Lắp đặt tụ quang trường tối (hoặc dùng giấy đen dày làm tấm chắn sáng và đặt dưới tụ quang của kính hiển vi thông thường để thu được hiệu ứng trường tối).
2. Chọn nguồn sáng mạnh, thường là đèn soi kính hiển vi để tránh ánh sáng chiếu trực tiếp vào vật kính.
3. Thêm một giọt dầu tuyết tùng vào giữa bình ngưng tụ và lam kính để tránh phản xạ toàn phần ánh sáng chiếu vào bình ngưng, không chiếu tới vật cần kiểm tra và trường tối.
4. Thực hiện điều chỉnh trung tâm, nghĩa là di chuyển tụ quang theo chiều ngang sao cho trục quang học của tụ quang và trục quang học của kính hiển vi nằm trên một đường thẳng. Nâng và hạ tụ quang, căn chỉnh tiêu điểm của tụ quang (đỉnh của chùm tia hình nón trong Hình 1-2) với đối tượng cần kiểm tra.
5. Chọn vật kính tương ứng với tụ quang, điều chỉnh độ dài tiêu cự và hoạt động theo phương pháp của kính hiển vi thông thường.
kính hiển vi soi nổi
Kính hiển vi soi nổi, còn được gọi là kính hiển vi rắn hoặc gương phân tích, tạo ra hình ảnh không gian ba chiều thẳng đứng và có các đặc điểm của hiệu ứng lập thể mạnh, hình ảnh rõ và rộng, khoảng cách làm việc dài (thường là 110mm) và chế độ xem phóng đại liên tục. Thường được sử dụng trong sinh học để quan sát thời gian thực trong quá trình mổ xẻ
Nguồn sáng của kính hiển vi quang học thông thường là ánh sáng song song nên tạo thành ảnh phẳng hai chiều; trong khi kính hiển vi soi nổi sử dụng đường quang học hai kênh và chùm tia trái và phải trong ống nhòm có một góc nhìn nhất định (thường là 12o15o), do đó, nó có thể tạo thành hình ảnh lập thể trong không gian ba chiều.
Kính hiển vi soi nổi được sử dụng tương tự như kính hiển vi ánh sáng thông thường, nhưng tiện lợi hơn. Sự khác biệt chính giữa hai là:
1. Vật kiểm tra của kính hiển vi soi nổi không cần làm thành tiêu bản.
2. Bàn soi của kính hiển vi soi nổi được cố định trực tiếp trên đế gương, được trang bị các tấm hoặc tấm kính hai mặt đen trắng, người vận hành có thể tùy theo đối tượng và yêu cầu kiểm tra kính hiển vi mà lựa chọn.
3. Hình ảnh của kính hiển vi soi nổi thẳng đứng, thuận tiện cho các thao tác mổ xẻ.
4. Kính hiển vi soi nổi chỉ có một vật kính và độ phóng đại của nó có thể được điều chỉnh liên tục bằng cách xoay vít điều chỉnh.
kính hiển vi huỳnh quang
Kính hiển vi huỳnh quang là một công cụ quang học để nghiên cứu định tính và định lượng cường độ huỳnh quang do các chất nội bào phát ra.
Có hai loại chất huỳnh quang trong tế bào, một loại có thể phát huỳnh quang trực tiếp sau khi được chiếu tia cực tím, chẳng hạn như chất diệp lục, v.v.; các chất khác không có tính chất này, nhưng nếu được nhuộm bằng thuốc nhuộm huỳnh quang cụ thể hoặc kháng thể huỳnh quang, chúng có thể bị phát huỳnh quang bởi tia cực tím. Cũng có thể phát huỳnh quang sau khi chiếu xạ
Kính hiển vi phát quang sinh học thẳng đứng/Kính hiển vi phát quang sinh học ngược
Nguyên lý của kính hiển vi huỳnh quang là sử dụng nguồn sáng điểm có hiệu suất phát sáng cao (như đèn thủy ngân siêu cao áp) để phát ra ánh sáng có bước sóng nhất định (như tia cực tím 3650λ hoặc ánh sáng xanh tím 4200λ) qua hệ thống kính lọc. như ánh sáng kích thích để kích thích các chất huỳnh quang trong mẫu vật. Sau khi phát ra huỳnh quang có nhiều màu khác nhau, nó được lọc bằng bộ lọc chặn (hoặc triệt tiêu) phía sau vật kính, sau đó được quan sát qua độ phóng đại của thị kính.
Bộ lọc chặn có hai chức năng: một là hấp thụ và chặn ánh sáng kích thích đi vào thị kính để không làm nhiễu huỳnh quang và làm hỏng mắt; cách khác là chọn và cho một chất huỳnh quang cụ thể đi qua, hiển thị một màu huỳnh quang cụ thể.
Kính hiển vi huỳnh quang có thể được chia thành hai loại theo nguyên tắc của đường dẫn quang học:
1. Kính hiển vi huỳnh quang truyền qua
Trong các kính hiển vi huỳnh quang cũ hơn, nguồn sáng kích thích được truyền qua vật liệu mẫu thông qua một tụ điện để kích thích huỳnh quang. Ưu điểm là huỳnh quang mạnh ở độ phóng đại thấp, nhưng nhược điểm là huỳnh quang giảm khi độ phóng đại tăng. Vì vậy, nó chỉ thích hợp để quan sát vật liệu mẫu vật lớn hơn.
2. Kính hiển vi huỳnh quang Epi
Ánh sáng kích thích rơi từ vật kính xuống bề mặt của mẫu vật, tức là cùng một vật kính được sử dụng làm tụ quang và vật kính để thu huỳnh quang.
Cần bổ sung một bộ tách chùm lưỡng sắc (gương lưỡng sắc) trong đường quang học, tạo thành một góc 45o với trục quang học. Ánh sáng kích thích được phản xạ vào vật kính và được thu thập trên mẫu. Ánh sáng kích thích được phản xạ bởi bề mặt trượt đi vào vật kính cùng một lúc, quay trở lại bộ tách chùm hai màu, tách ánh sáng kích thích khỏi huỳnh quang và ánh sáng kích thích còn lại được hấp thụ bởi bộ lọc chặn. Nếu bạn chuyển sang kết hợp các bộ lọc kích thích/bộ tách chùm tia hai màu/bộ lọc chặn khác nhau, thì có thể đáp ứng nhu cầu về các sản phẩm phản ứng huỳnh quang khác nhau.
Ưu điểm của loại kính hiển vi huỳnh quang này là sự chiếu sáng của trường nhìn đồng đều, hình ảnh rõ nét và độ phóng đại càng lớn thì huỳnh quang càng mạnh.
kính hiển vi tương phản pha
Kính hiển vi tương phản pha là kính hiển vi có thể chuyển đổi độ lệch pha (hoặc độ lệch đường quang) được tạo ra khi ánh sáng đi qua một vật thể thành sự thay đổi biên độ (cường độ ánh sáng). Nó chủ yếu được sử dụng để quan sát các tế bào sống, các phần mô không nhuộm màu hoặc các mẫu vật nhuộm màu thiếu độ tương phản.
Mắt người chỉ có thể nhận biết những thay đổi về bước sóng (màu sắc) và biên độ của ánh sáng khả kiến chứ không thể nhận biết những thay đổi về pha. Tuy nhiên, hầu hết các mẫu vật sinh học đều có độ trong suốt cao và biên độ của sóng ánh sáng về cơ bản không thay đổi sau khi đi qua và chỉ có pha thay đổi.
Kính hiển vi tương phản pha về cơ bản thay đổi chênh lệch đường quang của ánh sáng khả kiến đi qua mẫu vật thành chênh lệch biên độ, do đó cải thiện độ tương phản giữa các cấu trúc khác nhau và làm cho các cấu trúc khác nhau có thể nhìn thấy rõ ràng. Ánh sáng bị khúc xạ sau khi đi qua mẫu vật, lệch khỏi đường quang học ban đầu và đồng thời bị trễ 1/4λ (bước sóng). Nếu tăng hoặc giảm 1/4λ, độ chênh lệch đường quang trở thành 1/2λ và hai chùm giao thoa sau trục quang Tăng cường, tăng hoặc giảm biên độ, cải thiện độ tương phản.
Về cấu tạo, kính hiển vi tương phản pha khác với kính hiển vi quang học thông thường ở chỗ:
1. Màng chắn hình khuyên có màng ngăn có lỗ mở vòng, được lắp đặt giữa nguồn sáng và thiết bị ngưng tụ. Chức năng là làm cho ánh sáng đi qua tụ quang tạo thành một hình nón ánh sáng rỗng và tập trung vào mẫu vật.
2. Tấm pha Kính hiển vi tương phản pha bổ sung một tấm pha được phủ magie florua bên trong vật kính để làm trễ pha của ánh sáng trực tiếp hoặc ánh sáng nhiễu xạ 1/4λ. Có hai vùng trên tấm pha, phần mà ánh sáng trực tiếp đi qua được gọi là "bề mặt liên hợp" và phần mà ánh sáng nhiễu xạ đi qua được gọi là "bề mặt bù". Các tấm pha được chia thành hai loại theo tác dụng làm việc của chúng:
(1) Tấm pha cộng: ánh sáng trực tiếp bị trễ 1/4λ và sóng ánh sáng được chồng lên sau khi hai bộ sóng ánh sáng kết hợp để tăng biên độ và cấu trúc mẫu vật sáng hơn môi trường xung quanh, tạo thành một tương phản sáng (hoặc tương phản âm).
(2) Tấm cộng pha B: Ánh sáng nhiễu xạ bị trễ 1/4λ và sóng ánh sáng của hai nhóm ánh sáng bị trừ sau khi căn chỉnh trục và biên độ trở nên nhỏ hơn. Cấu trúc của mẫu vật tối hơn môi trường xung quanh, tạo thành độ tương phản tối (hoặc độ tương phản dương). Vật kính có tấm pha được gọi là vật kính tương phản pha, thường được đánh dấu bằng chữ "Ph" trên vỏ vật kính.
