Световая микроскопия.

Существует несколько модификаций светового микроскопа, позволяющих изучать детали строения микроскопических объектов.

Бактериальные и другие биологические препараты в большин­стве своем прозрачны в видимом свете. Лучи света, прошедшие через подобные объекты, почти неотличимы от лучей, прошедших через окружающую их среду. Поэтому при микроскопировании важное значение имеет освещение исследуемого объекта.

Чтобы исследовать под микроскопом живые нефиксированные неокрашенные микроорганизмы, используют особые оптические си­стемы: фазово-контрастное устройство и темнопольный конденсор.

Фазово-контрастное устройство

(рис. 7)обеспечивает четкое изображение объектов. В основе этого метода ле­жит изменение фазы световых лучей при прохождении их через прозрачные объекты. Как известно, человеческий глаз выявляет только различия в длине (цвет) и амплитуде (интенсивности) све­товой волны, но не в состоянии выявить различия в фазе. С помо­щью фазово-контрастного устройства различия в фазе превраща­ются в изменение амплитуды, в результате чего прозрачные объекты становятся видимыми человеческим глазом.

Другое полезное приспособление в микроскопии — специ­альный конденсор, создающий эффект так называемого темного поля. Темнопольный конденсор отличается от обычного тем, что пропускает только косые краевые лучи источника света, которые ввиду их сильного наклона не попадают в объектив, в ре­зультате чего поле зрения микроскопа остается темным.

Косые лучи, пропускаемые конденсором, проходят через пре­парат, содержащий частицы разной оптической плотности, огиба­ют их, образуя волны дифрагированного света. В результате этого получается чрезвычайно контрастный препарат, на темном фоне которого видны окруженные сиянием плотные частички, напри­мер клетки бактерий (рис. 8).

Фазово-контрастное устройство включает в себя фазовую плас­тинку— расположенный в задней фокальной плоскости объекти­ва прозрачный диск, на поверхность которого напылено кольцо из

. 7. Схема фазово-контрастного устройства:

I — кольцевая диафрагма; 2 — конденсор; 3 — объект; ^—объектив; 5 —фазовая пластинка

металла (фазовое кольцо); кольцевую диафрагму — помещенную под конден­сором светонепроницаемую пластину с прозрачным кольцевидным участком.

Световая волна при прохождении через живую клетку отстает по фазе Приблизительно на '/₄ Длины волны и дополнительно сдвигается еще на 'Д после прохождения через фазовую пла­стинку (см. рис. 7). Сдвинутые по фазе после прохождения через фазовую пла­стинку лучи либо совпадают и сливают­ся с прямыми лучами, идущими мимо объекта, либо оказываются в противо-фазе. В первом случае исследуемый объект виден как светлый на темном фоне, а во втором — как темный на светлом фоне. В мик­робиологии широко применяют фазово-контрастное устройство КФ-4 (см. рис. 7) (объект виден темным на светлом фоне).

Работа с фазово-контрастным устройством:

1. Обычный конденсор заменяют на фазово-контрастный, а объектив х40 — на аналогичный фазовый объектив.

2. Диск револьвера конденсора поворачивают до появления в окошечке цифры 0; диафрагму конденсора полностью открывают.

3. Используя объектив х8, устанавливают освещение по Келеру.

4. Обычный окуляр заменяют на вспомогательный и с помо­щью тубуса добиваются четкого изображения фазовой пластинки в виде темного кольца.

5. Устанавливают кольцевую диафрагму, соответствующую объективу х40. В этом случае наряду с темным кольцом фазовой ластинки можно видеть свет­лое кольцо диафрагмы.

6. При помощи центрировоч-ных винтов совмещают фазовое кольцо и кольцо диафрагмы.

Рис. 8. Ход лучей в темнолольных конденсорах:

а — параболоид- конденсор; 6~ кардиоид-конденсор; / — объектив; 2—иммерсионное масло; 3 — пренарат; ^ — зеркальная поверх­ность; 5 —диафрагма

; 2

20

Рис. 9. Оптическая схема люминесцентного микроскопа:

/ —ртутно-кварцевая лампа; 2— коллектор; 3 — кювета; 4—сменные светофильтры; 5— апергурная диафрагма; 6, 8— собирательные линзы; 7— полевая диафрагма; 9— светоотдели-тельная пластинка; 10— объектив; 11 — объект; 12— запирающий светофильтр (сменный); О —зеркало; 14— окуляр; /5— фотоокуляр (гомал); 16— фотопленка; 17— тепловые лучи лампы; i#— УФ-лучи; 19 — сине-фиолетовые лучи; 20—лучи люминесценции.

7. Вспомогательный окуляр заменяют обычным и микроско-пируют препарат. При работе с другими объективами устанавли­вают соответствующие диафрагмы.