Дифференциальный интерференционно-контрастный микроскоп


Дифференциальная интерференционно-контрастная микроскопия (интерференционно-контрастная микроскопия или микроскопия Номарского  (англ.)) — световая оптическая микроскопия, используемая для создания контраста в неокрашенных прозрачных образцах. ДИК-микроскоп позволяет определить оптическую плотность исследуемого объекта, используя интерференцию света, и таким образом увидеть недоступные глазу детали. Относительно сложная оптическая система позволяет создать чёрно-белую картину образца на сером фоне. Это изображение подобно тому, которое можно получить с помощью фазово-контрастного микроскопа, но в нём отсутствует дифракционное гало.

В ДИК-микроскопе поляризованный луч из источника света разделяется на два луча, которые проходят через образец разными оптическими путями. Длина этих оптических путей (то есть произведение показателя преломления и геометрической длины пути) различна. Впоследствии эти лучи интерферируют при слиянии. Это позволяет создать объемное рельефное изображение, соответствующее изменению оптической плотности образца, акцентируя линии и границы. Эта картина не является точной топографической картиной.

1) Исходно неполяризованный свет попадает в микроскоп и из него выделяется линейно поляризованное излучение, плоскость поляризации которого наклонена на 45° к оси рисунка.

2) Поляризованный свет входит вначале в призму Номарского и разделяется на два пучка, плоскости поляризации которых взаимно ортогональны.

Под призмой Номарского понимают модификацию призмы Волластона. Классическая призма Волластона состоит из двух призм одного размера с сечением в виде прямоугольного треугольника. Одна из них делается из двулучепреломляющего материала (например, из исландского шпата), а вторая из стекла с показателем преломления, близким к среднему значению показателя преломления материала первой призмы. Пучок излучения падает нормально на большую катетную грань стеклянной призмы, проходит сквозь неё и попадает на гипотенузную грань двулучепреломляющей призмы. В отличие от призмы Глана, оба пучка с ортогональными поляризациями проходят через эту призму и выходят из неё под разными углами.

Призма Номарского изготавливается из двух двулучепреломляющих призм (в этом случае чаще используется кварц), в которых оптическая ось первого клина составляет со входной гранью некоторый угол и перпендикулярна ребру клина, а оптическая ось второго клина параллельна ребру клина. При этом катетные ребра треугольного сечения обеих призм, направленные вдоль оси системы, весьма малы (в 7—10 раз меньше двух других ребер), что обеспечивает возможность локализации интерференционных полос вне призмы (см. рисунок), что позволяет легко настроить микроскоп.