暗視野顯微鏡原理

　　暗視野顯微鏡（dark field microscope）的原理主要基于丁達(dá)爾（Tyndall）光學(xué)效應(yīng)，并在普通光學(xué)顯微鏡的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行改造而成。以下是暗視野顯微鏡原理的詳細(xì)解釋：

　　一、基本原理

　　丁達(dá)爾效應(yīng)：當(dāng)一束光線透過黑暗的房間，從垂直于入射光的方向可以觀察到空氣里出現(xiàn)的一條光亮的灰塵“通路”，這種現(xiàn)象即丁達(dá)爾效應(yīng)。暗視野顯微鏡正是利用這一原理，通過特殊的光學(xué)設(shè)計來實現(xiàn)對微小物體的觀察。

　　二、光學(xué)設(shè)計

　　聚光鏡中央的擋光片：暗視野顯微鏡的聚光鏡中央設(shè)計有擋光片，這一設(shè)計使得照明光線不能直接進(jìn)入物鏡，只允許被標(biāo)本反射和衍射的光線進(jìn)入物鏡。因此，視野的背景是黑暗的，而物體的邊緣由于反射或散射光線而顯得明亮。

　　光線路徑的改變：由于擋光片的存在，光源的中央光束被阻擋，不能由下而上地直接通過標(biāo)本進(jìn)入物鏡。光線被迫改變途徑，傾斜地照射在觀察的標(biāo)本上。標(biāo)本遇光后發(fā)生反射或散射，這些散射的光線隨后進(jìn)入物鏡，形成觀察圖像。

　　三、觀察效果

　　高對比度觀察：由于視野背景是黑暗的，而物體邊緣是明亮的，這種高對比度的觀察方式使得微小物體在暗視野中更加清晰可見。

　　高分辨率：暗視野顯微鏡能夠觀察到小至4~200nm的微粒子，其分辨率比普通顯微鏡高50倍。這使得它在觀察微小生物、顆粒等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。

　　四、應(yīng)用范圍

　　未染色透明樣品的觀察：暗視野顯微鏡常用于觀察未染色的透明樣品，如細(xì)菌、病毒等微生物。這些樣品由于具有和周圍環(huán)境相似的折射率，在一般明視野下難以清晰觀察，而暗視野顯微鏡則能顯著提高樣品與背景之間的對比度。

　　病原體檢查：在臨床上，暗視野顯微鏡還用于檢查某些病原體，如蒼白螺旋體（梅毒螺旋體）等。這種檢查方法對早期梅毒的診斷具有重要意義。

　　五、使用方法

　　使用暗視野顯微鏡時，需要按照以下步驟進(jìn)行操作：

　　將暗視野聚光器裝在顯微鏡的聚光器支架上。

　　選用強(qiáng)的光源，但又要防止直射光線進(jìn)入物鏡，因此一般用顯微鏡燈照明。

　　在聚光器和標(biāo)本片之間加一滴香柏油，以防止照明光線在聚光鏡上進(jìn)行全反射而達(dá)不到被檢物體。

　　升降聚光器，將聚光鏡的焦點對準(zhǔn)被檢物體，即以圓錐光束的頂點照射被檢物。

　　選用與聚光器相應(yīng)的物鏡，調(diào)節(jié)焦距，找到所需觀察的物像。

　　綜上所述，暗視野顯微鏡通過其獨(dú)特的光學(xué)設(shè)計和觀察方式，實現(xiàn)了對微小物體的高分辨率、高對比度觀察，在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值。