Nguyên lý cơ bản của kính hiển vi tương phản pha
Kính hiển vi tương phản pha là một loại kính hiển vi đặc biệt có chức năng chuyển đổi sự chênh lệch truyền ánh sáng (tức là độ lệch pha) được tạo ra khi ánh sáng đi qua các chi tiết của mẫu vật trong suốt thành sự chênh lệch về cường độ ánh sáng.
Khi ánh sáng đi qua một mẫu tương đối trong suốt, không có sự thay đổi đáng kể về bước sóng (màu sắc) hoặc biên độ (độ sáng) của ánh sáng. Do đó, hình thái và cấu trúc bên trong của mẫu vật không nhuộm màu (chẳng hạn như tế bào sống) thường khó phân biệt khi nhìn bằng kính hiển vi ánh sáng thông thường. Tuy nhiên, do sự khác biệt về chiết suất và độ dày của các phần khác nhau của tế bào, nên có sự khác biệt về phạm vi quang học của ánh sáng trực tiếp và ánh sáng khúc xạ khi nó đi qua một mẫu vật như vậy. Khi phạm vi ánh sáng tăng hoặc giảm, pha của sóng ánh sáng tăng tốc hoặc trễ sẽ thay đổi (tạo ra sự lệch pha). Mắt người không thể cảm nhận được sự lệch pha của ánh sáng, nhưng kính hiển vi tương phản pha có thể tận dụng hiện tượng giao thoa của ánh sáng thông qua các thiết bị đặc biệt của nó - màng ngăn vòng và tấm pha - để biến đổi độ lệch pha của ánh sáng thành độ lệch pha trong biên độ (ánh sáng và bóng tối) mà mắt người có thể cảm nhận được, do đó làm cho các vật thể trong suốt ban đầu thể hiện sự khác biệt rõ ràng giữa ánh sáng và bóng tối và độ tương phản được nâng cao, để chúng ta có thể tăng cường độ tương phản để chúng ta có thể quan sát rõ hơn cuộc sống tế bào và một số cấu trúc nhỏ bên trong tế bào mà kính hiển vi quang học thông thường và kính hiển vi trường tối không nhìn thấy được hoặc không thể nhìn thấy rõ ràng.
Nguyên lý hình ảnh của kính hiển vi tương phản pha: khi kiểm tra gương, nguồn sáng chỉ có thể đi qua vòng trong suốt của màng hình khuyên, sau đó hội tụ thành một chùm ánh sáng sau bộ tập trung, khi chùm ánh sáng này đi qua vật thể được kiểm tra , do sự khác biệt về phạm vi của các phần khác nhau của ánh sáng, ánh sáng bị lệch ở các mức độ khác nhau (nhiễu xạ). Do ảnh tạo bởi vòng trong suốt rơi chính xác vào mặt phẳng tiêu điểm sau khi thấu kính vật kính và bề mặt liên hợp của bản pha chồng lên nhau. Kết quả là, ánh sáng trực tiếp không bị lệch sẽ đi qua mặt phẳng liên hợp, trong khi ánh sáng nhiễu xạ bị lệch sẽ đi qua mặt phẳng bù. Do bề mặt liên hợp trên bản pha và bù lại tính chất khác nhau của bề mặt nên chúng sẽ truyền qua hai phần ánh sáng này tạo ra một độ lệch pha và cường độ suy giảm nhất định của hai nhóm ánh sáng rồi sau đó sự hội tụ của thấu kính, sau đó quay trở lại cùng một ánh sáng truyền đi, sao cho ánh sáng trực tiếp và ánh sáng nhiễu xạ tạo ra giao thoa ánh sáng, làm thay đổi độ lệch pha để có sự chênh lệch về biên độ. Bằng cách này, trong kiểm tra kính hiển vi tương phản pha, ánh sáng xuyên qua vật thể trong suốt không màu làm cho mắt người không thể phân biệt được độ lệch pha thành mắt người có thể phân biệt được độ lệch biên độ (chênh lệch sáng và tối).
