Kaksi yleistä mikroskooppihavainnointimenetelmää
1. Pimeän kentän havainnointi
Pimeän kentän havainnointi käyttää pimeän kentän valaistusta. Toisin kuin kirkkaan kentän havainnointi, valaisevaa valoa ei katsota suoraan; vain näytteen heijastama tai taittuva valo havaitaan. Tämän seurauksena näkökentän tausta on tumma, kun taas näyte näyttää kirkkaalta.
Pimeän kentän havainto perustuu Tyndall-ilmiöön optiikassa. Pölyhiukkaset ovat ihmissilmälle näkymättömiä suorassa voimakkaassa valossa valon diffraktiosta johtuen. Kun valo osuu hiukkasiin vinosti, valon heijastus saa hiukkaset näyttämään laajennetuilta ja näkyviltä.
Pimeän kentän havainnointiin tarvittava erikoislisävaruste on pimeän kentän lauhdutin. Se estää valonsäteen kulkemisen pystysuunnassa ylöspäin näytteen läpi. Sen sijaan se ohjaa valoa valaisemaan näytteen vinossa kulmassa. Valaiseva valo ei pääse suoraan objektiiviin, vaan näytteen pinnalta heijastuva ja taipunut valo muodostaa kirkkaita kuvia. Pimeän kentän havainnoinnin resoluutio on paljon korkeampi kuin kirkkaan kentän havainnoinnin, ja se on 0,02–0,004 μm.
2. Faasikontrastimikroskopia
Optisten mikroskooppien kehityksessä vaihekontrastimikroskoopin keksintö edustaa merkittävää saavutusta modernissa mikroskoopissa. Ihmissilmä pystyy erottamaan vain valoaaltojen aallonpituuden (värin) ja amplitudin (kirkkauden). Värittömien ja läpinäkyvien biologisten näytteiden valo läpäisee vain vähän aallonpituuden tai amplitudin muutosta, mikä vaikeuttaa niiden havaitsemista kirkkaan kentän olosuhteissa.
Faasikontrastimikroskopia suorittaa tarkastuksen näytteen optisen polun eron perusteella. Se käyttää tehokkaasti valon interferenssiä muuntaakseen vaihe-erot (ihmissilmälle näkymätön) erotettavissa oleviksi amplitudieroiksi. Jopa värittömät läpinäkyvät aineet voidaan visualisoida selvästi. Tämä helpottaa huomattavasti elävien solujen havainnointia, joten faasikontrastimikroskopiaa käytetään laajalti käänteismikroskoopeilla.
Vaihekontrastimikroskoopin perusperiaate on muuntaa näytteen läpi kulkeutuvan näkyvän valon optinen reittiero amplitudieroksi, mikä parantaa eri rakenteiden välistä kontrastia ja tekee niistä selkeästi näkyvissä. Näytteen läpi kulkemisen jälkeen valo taittuu, poikkeaa alkuperäiseltä reitiltä ja hidastuu 1/4 aallonpituudesta. Ylimääräinen 1/4 aallonpituuden hidastuminen tai edistyminen johtaa optisen reitin kokonaiseroon, joka on 1/2 aallonpituutta. Kaksi sädettä ovat päällekkäin ja häiritsevät lisäämällä tai vähentäen amplitudia kontrastin parantamiseksi. Rakenteellisesti vaihekontrastimikroskoopissa on kaksi erityisominaisuutta, jotka erottavat sen tavallisista optisista mikroskoopeista.
