光学顕微鏡でよく使われる観察方法

光学顕微鏡でよく使われる観察方法

光学顕微鏡は、光を光源として利用し、肉眼では見えない微細な構造を拡大して観察する光学機器です。 *最初の顕微鏡は 1604 年に光学技師によって作られました。

過去20年間にわたり、科学者たちは光学顕微鏡を使って、従来の可視光の波長の半分、つまり数百ナノメートルよりも小さい物体を検出、追跡、画像化できることを発見しました。

光学顕微鏡は従来、ナノスケールの研究には使用されていなかったため、そのスケールでの正確な情報として結果が正しいかどうかを確認するための標準との較正済み比較が不足していることが多い。顕微鏡は、個々の分子またはナノ粒子の同じ位置を一貫して示すことができる。しかし同時に、非常に不正確になる可能性があり、顕微鏡によって 10 億分の 1 メートル以内で特定された物体の位置は、実際には 100 万分の 1 メートルである可能性がある。これは、誤差がないからである。

光学顕微鏡は研究室の機器として一般的に使用されており、繊細な生物学的サンプルから電気や機械の装置まで、さまざまなサンプルを簡単に拡大することができます。同様に、光学顕微鏡はスマートフォンのライトと科学バージョンのビデオカメラを組み合わせたもので、ますます高性能かつ手頃な価格になっています。

光学顕微鏡の一般的な観察方法

微分干渉（DIC）観察法

原理

偏光は特殊なプリズムによって、強度が等しく互いに直交するビームに分割されます。ビームは検査対象物の 2 つの非常に近い点 (顕微鏡の解像度よりも小さい) を通過するため、位相がわずかに異なり、画像に立体的な 3 次元の感覚を与えます。

特徴

検査対象物を立体的に見せることで、より直感的な立体感の観察効果が得られます。特別な対物レンズは必要なく、蛍光観察との相性も良く、背景と対象物の色の変化を調整して理想的な効果を得ることができます。

暗視野観察法

暗視野は、実際には暗視野照明です。その特徴は明視野とは異なり、照明された光を直接観察するのではなく、検査対象物から反射または回折された光を観察する点です。その結果、視野は暗い背景となり、検査対象物は明るい画像となります。

暗視野の原理は、光学におけるチンダル現象に基づいています。チンダル現象では、強い直射光が微細な塵埃を透過するため、人間の目には微細な塵埃を観察できません。斜めに光を当てると、光の反射により粒子が大きくなったように見え、人間の目にも見えるようになります。暗視野観察に必要な特別なアクセサリは、暗視野スポッティングスコープです。暗視野スポッティングスコープは、光線が検査対象を下から上に通過するのではなく、検査対象に向かって斜めに向くように光線の経路を変更することで、照明光が直接対物レンズに入らず、検査対象の表面からの反射光または回折光を使用して明るい画像を形成するという特徴があります。暗視野観察の解像度は明視野観察よりもはるかに高く、0.02-0.004μmに達します。