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显微镜的八种观察方式——方式四 微分干涉镜检术(DIC)

   微分干涉镜检术出现于60 年代,它不仅能观察无色透明的物体,而且图像呈现出浮雕状的立体感,并具有相衬镜检术所不能达到的某些优点,观察效果更为逼真。

    原理:微分干涉镜检术是利用特制的渥拉斯顿棱镜来分解光束。分裂出来的光束的振动方向相互垂直且强度相等,光束分别在距离很近的两点上通过被检物体,在相位上略有差别。由于两光束的裂距极小,而不出现重影现象,使图像呈现出立体的三维感觉。
微分干涉图片
    DIC 显微镜的物理原理完全不同于相差显微镜,技术设计要复杂得多。DIC 利用的是偏振光,有四个特殊的光学组件:偏振器(polarizer)、DIC 棱镜、DIC 滑行器和检偏器(analyzer)。偏振器直接装在聚光系统的前面,使光线发生线性偏振。在聚光器中则安装了偌玛斯基棱镜,即DIC 棱镜,此棱镜可将一束光分解成偏振方向不同的两束光(x 和y),二者成一小夹角。聚光器将两束光调整成与显微镜光轴平行的方向。最初两束光相位一致,在穿过标本相邻的区域后,由于标本的厚度和折射率不同,引起两束光发生了光程差。在物镜的后焦面处安装了第二个偌玛斯基棱镜,即DIC 滑行器,它把两束光波合并成一束。这时两束光的偏振面(x 和y)仍然存在。最后光束穿过第二个偏振装置,即检偏器。在光束形成目镜DIC 影像之前,检偏器与偏光器的方向成直角。检偏器将两束垂直的光波组合成具有相同偏振面的两束光,从而使二者发生干涉。x 和y 波的光程差决定着透光的多少。光程差值为0 时,没有光穿过检偏器;光程差值等于波长一半时,穿过的光达到最大值。于是在灰色的背景上,标本结构呈现出明暗差。为了使影像的反差达到最佳状态,可通过调节DIC 滑行器的纵行微调来改变光程差,光程差可改变影像的亮度。调节DIC 滑行器可使标本的细微结构呈现出正或负的投影形象,通常是一侧亮,而另一侧暗,这便造成了标本的人为三维立体感,类似大理石上的浮雕。
微分干涉原理图
来源:中国显微图像网

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