尼康顯微鏡正負相差
尼康顯微鏡正負相差
根據配置和定位在所述物鏡后焦平面的相位環的性質，樣品可以在正或負相位對比觀察。 這種互動式教程研究環繞（S），衍射（D），并導致明顆粒（P波），以及積極和消極相差顯微鏡之間的關系。 此外，相板的幾何形狀和有代表性的樣本圖像也呈現。
教程初始化與出現在相位對比圖像窗口中隨機選擇的樣品，相應的波的關系引起的相位圖像被顯示在圖中的圖像窗口的左鄰。 為了操作的教程，使用鼠標光標移動到翻譯之間的正負相差或明照明相襯模式滑塊。 當滑塊被翻譯，出現在相位對比圖像窗口改變要顯示的圖像如何試樣出現在由滑塊設置當前成像模式。 另外，波形圖的下方的是，改變形狀，以符合由滑塊所選擇的成像模式中的相位板 。 為了查看一個新的樣本，利用選擇的樣本下拉菜單中選擇另一個例子。
相位板配置，波的關系，并與正和負相位對比圖像的生成相關聯的向量的圖在圖1中除了給出，試樣由這些技術成像的實施例還示出。 在正相位對比光學結構（圖1中的圖像的上排），環繞聲（S） - 波前穿過相板時，產生180°的凈相移相位*前，由1/4波長（1半波長）。 *的環繞的波前是現在能夠在中間像平面參與與衍射（D）的波相消干涉。 在大多數情況下，僅僅前進單獨環繞的波前的相對相位是不足以導致在尼康顯微鏡的高對比度圖像的生成。 這是因為環繞波的振幅比衍射波顯著較大，并且抑制由干擾產生的所得圖像從波浪的總數的一小部分。為了減少環繞的波陣面為一個值更接近衍射波的幅度（和執行干擾在圖象平面中），在該物鏡的相位環中的不透明度通過施加一個半透明金屬（中性增加密度）涂層。 環繞的光波，其幾乎完全穿過相位環通過設計，在相差顯微鏡下，都顯著地降低在幅值由相位板的不透明度為一個值，該值的范圍內的原始強度的10至30％。
因為所得到的粒子波被環繞和衍射波前的干涉*生產的，在到達像面的波陣面之間的干涉產生的顆粒（P）的波的幅度是現在比環繞的小得多時，中性密度涂層施加。 凈效應是把新出現的從圖像平面內的光的通過檢體引入的相對相位差為一個差在振幅（強度）。 因為人眼將解釋在強度作為對比區別，試樣現在在顯微鏡目鏡可見的，并且也可以被捕獲于膜與傳統的照相機系統，或數字，利用CCD或CMOS器件。 所有陽性相襯系統選擇性地推進線性環繞（S） - 波前相對于所述球形衍射（D）的波陣面的相位。 具有比周圍介質的折射率高的標本出現暗上的中性灰色的背景，而那些具有比泳介質的折射率低的標本出現比灰色背景更亮。
為了修改該空間分離的環繞在相襯光學系統的相位和振幅與衍射波前，一些相位板配置的已被引入。 因為相位板位于或非常接近物鏡后側焦點面（衍射面）通過顯微鏡必須通過此組件行進的所有光。 該相位板在其聚光鏡環形聚焦被稱為共軛區域 ，而其余的區域被稱為互補的區域的一部分。 的共軛區域包含材料負責改變環繞（未衍射）光的相位由任一正負90度的相對于該衍射的波前。 在一般情況下，相位共軛環面積較寬（約25％）比由聚光環的圖像，以減少環繞光的傳播到所述互補區域的量所限定的區域。
多數可以從現代顯微鏡制造商的相位板是由薄的電介質和金屬膜的真空沉積制備在玻璃板上或直接安裝在顯微鏡的物鏡中的透鏡表面中的一個。 所述電介質薄膜的作用是把光的相位，而該金屬膜衰減非衍射光的強度。 一些制造商使用多個抗反射涂層結合的薄膜，以減少眩光的量和雜散光反射回光學系統。 如果相位板是不是一個透鏡的表面上形成的，它通常是駐留在靠近物鏡后側焦點面上的連續鏡頭之間膠結。 的厚度和電介質，金屬的折射率，和防反射膜，以及那些光學水泥，仔細地選擇，以產生相位板的互補和共軛物的區域之間所需的相移。在光學術語，從而改變相對于環繞光的相位，以衍射光90度（或正或負）的相位板被稱為是因為其上的光程差效應四分之一波長板。
的正相位相反的概述示于圖1中的正相位反差板（圖1的左側）推進環繞波，由1/4波長，由于在玻璃板的侵蝕環，可以減少上部通過在高折射率板采取的波浪物理路徑。 因為與樣品相互作用，當所述衍射的試樣射線（D）中都被延遲，由1/4波長，當出現從相位板的環繞和衍射波之間的光程差為半波長。 凈結果是在環繞和衍射波，這導致破壞性干擾為高折射率樣品在圖像平面之間的180度的光程差。 為正相位相反的相消干擾波的振幅曲線示于圖1的上圖所得到的顆粒（P）的波的振幅比環繞（S） -波降低，從而使對象看起來比相對較暗的背景下，作為*右側（標DL）所示的Zygnema綠藻的形象。 矢量表示由1/4波長，這被示為在正相位對比90度逆時針旋轉環繞波的進步，出現了圖和圖1中的圖像之間。
另外，也可以制作顯微鏡的光學系統產生的負相位相反，如示于圖1的下部，在此情況下，環繞聲（S） -波被延遲（而不是作為*）通過四分之一波長相對于所述一個衍射（D）波。其結果是，具有高折射率的標本顯得明亮針對較暗的灰色背景（參見圖1中的下部標記BM的圖像）。 在負相位相反，物鏡相位板包含一個升高的圓環該延遲的相位（而非提前相位的作為正相位相反），通過四分之一波長相對于所述衍射波的相位的零階環繞波。 因為衍射波已通過檢體傳遞時被延遲四分之一波長，環繞和衍射波之間的光程差被消除，并且產生了高折射率樣品在圖像平面建設性干涉。 需要注意的是所得到的顆粒（P）的波是在振幅比環繞（S）波在負相位對比更高（參見圖1中的下圖）。 還示出為負相位相反，其中環繞波矢量經過一個90度的順時針方向旋轉的矢量圖。