Mikroskopda ijobiy va salbiy faza kontrasti o'rtasidagi farq
Ob'ektiv orqa fokus tekisligida joylashgan faza halqasining konfiguratsiyasi va tabiatiga qarab, namunalar ijobiy yoki salbiy faza kontrastida kuzatilishi mumkin. Ushbu interfaol o'quv qo'llanma atrofdagi (S), diffraktsiya (D) va natijada paydo bo'ladigan yorqin zarralar (P to'lqinlari), shuningdek, ijobiy va salbiy fazali kontrastli mikroskop o'rtasidagi munosabatni o'rganadi. Bundan tashqari, faza plitasining geometriyasi va vakillik namunasi tasvirlari ham taqdim etiladi.
Hozir odamlar o'z ishlarida foydalansa, tadqiqotchilarning ko'pchiligi salbiy farqda bo'lib, hozirgi ilmiy tadqiqot ishlarida ijobiy farq unchalik katta rol o'ynamaydi.
O'quv qo'llanma fazali tasvirni Faza kontrasti tasvir oynasida paydo bo'ladigan tasodifiy tanlangan namuna bilan ishga tushiradi va mos keladigan to'lqin munosabatlari tasvir oynasining chap qo'shnisida ko'rsatiladi. Qo'llanmani ishlatish uchun sichqoncha kursori yordamida tarjimani ijobiy va salbiy faza kontrasti yoki yorqin yorug'lik fazasi kontrasti rejimi slayderi o'rtasida o'tkazing. Slayder tarjima qilinganda, fazali kontrast tasvir oynasida paydo bo'ladigan tasvirlar slayder tomonidan o'rnatilgan joriy tasvirlash rejimida namuna qanday ko'rinishini o'zgartiradi. Bundan tashqari, to'lqin shakli grafigi ostida slayder tomonidan tanlangan tasvirlash rejimiga mos keladigan shaklini o'zgartiradigan faza plitasi mavjud. Yangi namunani ko'rish uchun boshqa namunani tanlash uchun Tanlangan namuna ochiladigan menyusidan foydalaning.
Fazali plastinka konfiguratsiyasi, to'lqin munosabatlari va ijobiy va salbiy fazali kontrastli tasvirlarni yaratish bilan bog'liq vektorlarning syujeti 1-rasmda keltirilgan. Ushbu texnikalar yordamida tasvirlangan namunalar misollari ham ko'rsatilgan. Ijobiy faza-kontrastli optik konfiguratsiyada (1-rasmdagi tasvirning yuqori qatori) atrof-muhit (S)-to'lqin jabhasi faza plitasidan o'tadi, natijada fazaning 180 daraja oldinga siljishi to'lqin uzunligining 1/4 ga ( 1 yarim to'lqin uzunligi). Kengaytirilgan atrof-muhit to'lqin jabhalari endi oraliq tasvir tekisligida difraksiyalangan (D) to'lqinlar bilan halokatli interferentsiyada ishtirok etishi mumkin. Ko'pgina hollarda, Nikon mikroskoplarida yuqori kontrastli tasvirlarni yaratish uchun faqat atrofdagi to'lqin jabhasining nisbiy fazasini ilgari surish etarli emas. Buning sababi shundaki, atrof-muhit to'lqinlarining amplitudasi difraksion to'lqinlarnikidan sezilarli darajada kattaroqdir va to'lqinlarning umumiy sonining bir qismidan interferentsiya natijasida hosil bo'lgan tasvirni bostiradi. Atrofdagi to'lqin jabhasini difraksiyalangan to'lqinlarning amplitudasiga yaqinroq qiymatga kamaytirish uchun (va tasvir tekisligida interferentsiyani amalga oshirish) ob'ektivning fazali halqasidagi shaffoflik yarim shaffof metallni (neytral ortib borayotgan zichlik) qo'llash orqali olinadi. ) qoplamali pol. Fazali kontrastli mikroskop ostida dizayn bo'yicha deyarli to'liq faza halqasidan o'tib ketadigan atrofdagi yorug'lik to'lqinlari faza plitasining shaffofligi bilan amplituda sezilarli darajada kamayadi, dastlabki intensivlikning 10 dan 30 foizigacha bo'lgan qiymatga etadi.
Natijada paydo bo'lgan zarracha to'lqini atrofdagi va difraksiyalangan to'lqin jabhalarining interferentsiyasi* natijasida hosil bo'lganligi sababli, zarracha (P) to'lqinining amplitudasi tasvir tekisligiga kelgan to'lqin jabhalari orasidagi interferentsiya natijasida hosil bo'lgan amplituda endi jinsiy aloqada bo'lganida, atrofdagidan ancha kichikdir. zichlikdagi qoplama qo'llaniladi. Aniq effekt tasvir tekisligidan chiqadigan yorug'likning namuna orqali o'tishi bilan kiritilgan nisbiy fazalar farqini amplituda (intensivlik) farqiga aylantirishdir. Inson ko'zi intensivlikdagi farqni kontrast sifatida talqin qilishi sababli, namuna endi mikroskop okulyarida ko'rinadi va an'anaviy kamera tizimlari bilan membranada yoki CCD yoki CMOS qurilmalari yordamida raqamli suratga olinishi mumkin. Barcha ijobiy fazali kontrastli tizimlar chiziqli atrof-muhit (S) to'lqin jabhasining sferik difraksiyalangan (D) to'lqin jabhasiga nisbatan fazasini tanlab oldinga siljitadi. Atrofdagi muhitdan yuqori sinishi indeksiga ega bo'lgan namunalar neytral kulrang fonda quyuqroq ko'rinadi, suzish muhitidan pastroq sinishi ko'rsatkichi esa kulrang fonga qaraganda yorqinroq ko'rinadi.
Fazali kontrastli optik tizimda faza va amplitudani o'rab turgan difraksiyalangan to'lqin jabhalarining fazoviy bo'linishini o'zgartirish uchun bir qator fazali plitalar konfiguratsiyasi kiritilgan. Faza plitasi ob'ektiv orqa fokus tekisligida (diffraktsiya tekisligi) yoki unga juda yaqin joylashganligi sababli mikroskopdan o'tadigan barcha yorug'lik ushbu komponent orqali o'tishi kerak. Kondensatorning halqasimon fokusidagi faza plitasining qismi konjugat mintaqasi, qolgan qismi esa komplementar mintaqa deb ataladi. Konjugat hududi atrofdagi (difraksiyalanmagan) yorug'lik fazasini difraksiyalangan to'lqin jabhasiga nisbatan ortiqcha yoki minus 90 darajaga o'zgartirish uchun mas'ul bo'lgan materialni o'z ichiga oladi. Umuman olganda, faza-konjugat halqa maydoni qo'shimcha maydonga tarqaladigan atrofdagi yorug'lik miqdorini kamaytirish uchun kondansativ halqa tasviri bilan belgilangan maydondan kengroq (taxminan 25 foiz).
Zamonaviy mikroskop ishlab chiqaruvchilarida mavjud bo'lgan ko'pgina fazali plitalar shisha plastinkada yupqa dielektrik va metall plyonkalarni vakuumda cho'ktirish yo'li bilan tayyorlangan yoki to'g'ridan-to'g'ri mikroskop ob'ektivining linzalari yuzasiga o'rnatiladigan plitalardan biridir. Dielektrik plyonkaning roli yorug'likni fazalashdan iborat bo'lib, metall plyonka difraksiyasiz yorug'likning intensivligini susaytiradi. Ba'zi ishlab chiqaruvchilar porlash miqdorini va adashgan yorug'likning optik tizimga qaytarilishini kamaytirish uchun plyonka bilan birlashtirilgan bir nechta aks ettiruvchi qoplamalardan foydalanadilar. Agar faza plitasi linzalar yuzasida shakllanmagan bo'lsa, u odatda ob'ektiv orqasiga yaqin fokus tekisligida joylashgan ketma-ket linzalar o'rtasida sementlanadi. Dielektrik, metall va aks ettirishga qarshi qoplamalarning qalinligi va sinishi indeksi, shuningdek, optik tsement, faza plitasining qo'shimcha va konjugatsiyalangan hududlari o'rtasida kerakli faza siljishini yaratish uchun ehtiyotkorlik bilan tanlanadi. Optik nuqtai nazardan, yorug'likni 90 gradusga (musbat yoki manfiy) difraktsiya qilish uchun atrofdagi yorug'likka nisbatan fazani o'zgartiradigan faza plitasi, unga optik yo'l farqi ta'siri tufayli chorak to'lqinli plastinka deb ataladi.
Ijobiy faza teskarisining umumiy ko'rinishi 1-rasmda ko'rsatilgan. Ijobiy fazali kontrast plitasi (1-rasmning chap tomoni) shisha plastinkadagi eroziya halqasi tufayli atrofdagi to'lqinni 1/4 to'lqin uzunligiga suradi. yuqori indeksli plastinkada yuqori o'tish bilan kamaytiriladi To'lqinning jismoniy yo'li olingan. Namuna bilan o'zaro ta'sir tufayli, difraksiyalangan namuna nurlari (D) kechiktirilganda, faza plitasidan chiqadigan o'rab turgan va difraksiyalangan to'lqinlar orasidagi optik yo'l farqi yarim to'lqin uzunligining 1/4 to'lqin uzunligiga teng. Aniq natija atrofdagi va difraksiyalangan toʻlqinlar orasidagi 180- darajali optik yoʻl farqi boʻlib, tasvir tekisliklari orasidagi yuqori sinishi indeksli namunalar uchun halokatli interferensiyaga olib keladi. Vayron qiluvchi interferentsiya to'lqiniga qarama-qarshi bo'lgan musbat faza uchun amplituda egri chizig'i 1-rasmning yuqori grafigida ko'rsatilgan. Olingan zarracha (P) to'lqin atrofdagi (S) to'lqinidan pastroq amplitudaga ega, shuning uchun ob'ekt nisbatan ko'rinishga ega bo'ladi. quyuqroq fon. Pastki, o'ng tomonda Zygnema yashil yosunlari tasviri (etiketli DL). Ijobiy faza kontrastida soat miliga teskari 90- daraja aylanuvchi atrof-muhit toʻlqini sifatida koʻrsatilgan 1/4 toʻlqin uzunligining rivojlanishi bilan ifodalangan vektor 1-rasmdagi rasm va rasm oʻrtasida paydo boʻladi.
Shu bilan bir qatorda, mikroskop optikasi 1-rasmning pastki qismida ko'rsatilganidek, qarama-qarshi salbiy faza hosil qilish uchun ham ishlab chiqarilishi mumkin, bu holda atrof-muhit (S) to'lqinlari to'lqin uzunligiga nisbatan chorak to'lqin uzunligiga kechiktiriladi (ilg'or emas). bitta difraksiyalangan (D) to'lqin. Natijada, yuqori sinishi ko'rsatkichlariga ega bo'lgan namunalar quyuqroq kulrang fonda yorqinroq ko'rinadi (1-rasmda BM bilan belgilangan pastki rasmga qarang). Qarama-qarshi salbiy fazada ob'ektiv faza plitasi fazani kechiktiradigan ko'tarilgan halqani o'z ichiga oladi (fazani musbat faza sifatida oldinga siljitish o'rniga), nolinchi tartibli atrof-muhit to'lqini sifatida difraksiyalangan to'lqinning fazasiga nisbatan chorak to'lqin uzunligidan o'tadi. Difraksiyalangan to'lqinlar namunadan o'tayotganda chorak to'lqin uzunligiga kechiktirilganligi sababli, atrofdagi va difraksiyalangan to'lqinlar o'rtasidagi optik yo'l farqi yo'q qilinadi va yuqori sinishi indeksli namuna tasvir tekisligiga konstruktiv ravishda aralashadi. E'tibor bering, natijada paydo bo'lgan zarracha (P) to'lqin salbiy faza kontrastida atrofdagi (S) to'lqindan amplituda yuqoriroqdir. Shuningdek, aylanma to'lqin vektori vektor diagrammasining soat yo'nalishi bo'yicha 90 daraja aylanishidan o'tadigan salbiy faza teskari ko'rsatilgan.
