الفرق بين الطور الموجب والسالب تباين في المجهر
اعتمادًا على تكوين وطبيعة حلقة الطور الموضوعة في المستوى البؤري الخلفي الموضوعي ، يمكن ملاحظة العينات في تباين طور إيجابي أو سلبي. يدرس هذا البرنامج التعليمي التفاعلي العلاقة بين المحيط (S) والحيود (D) والجسيمات الساطعة الناتجة (موجات P) ، بالإضافة إلى الفحص المجهري للطور الموجب والسالب. بالإضافة إلى ذلك ، يتم أيضًا عرض هندسة لوحة الطور وصور العينة التمثيلية.
عندما يستخدمه الناس في عملهم الآن ، يكون معظم الباحثين في الاختلاف السلبي ، والآن لا يلعب الاختلاف الإيجابي دورًا كبيرًا في عمل البحث العلمي الحالي.
يقوم البرنامج التعليمي بتهيئة صورة الطور بعينة مختارة عشوائيًا تظهر في نافذة صورة تباين الطور ، وتظهر علاقة الموجة المقابلة في الجار الأيسر لنافذة الصورة. لتشغيل البرنامج التعليمي ، استخدم مؤشر الماوس لتحريك الترجمة بين تباين الطور الموجب والسالب أو منزلق وضع التباين في مرحلة الإضاءة الساطعة. عند ترجمة شريط التمرير ، فإن الصور التي تظهر في نافذة صورة تباين الطور تغير كيفية ظهور العينة في وضع التصوير الحالي الذي تم تعيينه بواسطة شريط التمرير. أيضًا ، يوجد أسفل الرسم البياني لشكل الموجة لوحة طور تغير شكلها لتتناسب مع وضع التصوير المحدد بواسطة شريط التمرير. لعرض عينة جديدة ، استخدم القائمة المنسدلة العينة المختارة لتحديد عينة أخرى.
يتم تقديم مخطط لتكوين لوحة الطور ، وعلاقات الموجة ، والمتجهات المرتبطة بتوليد صور تباين الطور الموجب والسالب في الشكل 1. كما يتم عرض أمثلة على العينات التي تم تصويرها بواسطة هذه التقنيات. في تكوين بصري إيجابي تباين الطور (الصف العلوي من الصورة في الشكل 1) ، يمر المحيط (S) - واجهة الموجة عبر لوحة الطور ، مما يؤدي إلى تحول طور صافي بمقدار 180 درجة تقدمًا ، بمقدار 1/4 من الطول الموجي ( 1 نصف الطول الموجي). أصبحت جبهات الموجة المحيطية المتقدمة قادرة الآن على المشاركة في التداخل المدمر مع موجات الانحراف (D) في مستوى الصورة الوسيطة. في معظم الحالات ، لا يكفي مجرد تقدم المرحلة النسبية لجبهة الموجة المحيطة وحدها لإنتاج صور عالية التباين في مجاهر نيكون. وذلك لأن سعة الموجات المحيطية أكبر بكثير من سعة الموجات المنعرجة ، وتقمع الصورة الناتجة الناتجة عن التداخل من جزء من العدد الإجمالي للموجات. من أجل تقليل واجهة الموجة المحيطة إلى قيمة أقرب إلى سعة الموجات المنعرجة (وإجراء التداخل في مستوى الصورة) ، يتم الحصول على التعتيم في حلقة الطور للهدف عن طريق تطبيق معدن شبه شفاف (كثافة متزايدة محايدة ) طلاء الأرضية. يتم تقليل موجات الضوء المحيطة ، التي تمر تقريبًا بالكامل تقريبًا عبر حلقة الطور حسب التصميم ، تحت الفحص المجهري لتباين الطور ، بشكل كبير في السعة من خلال عتامة لوحة الطور إلى قيمة تتراوح من 10 إلى 30 بالمائة من الشدة الأصلية.
نظرًا لأن موجة الجسيمات الناتجة يتم إنتاجها عن طريق التداخل * من واجهات الموجة المحيطة والمنعرجة ، فإن سعة موجة الجسيمات (P) الناتجة عن التداخل بين جبهات الموجة التي تصل إلى مستوى الصورة أصبحت الآن أصغر بكثير من الموجة المحيطة عندما تكون في الحالة الجنسية يتم تطبيق طلاء الكثافة. التأثير الصافي هو تحويل فرق الطور النسبي الناتج عن مرور الضوء الخارج من مستوى الصورة عبر العينة إلى اختلاف في السعة (الشدة). نظرًا لأن العين البشرية ستفسر الاختلاف في الشدة على أنه تباين ، فإن العينة أصبحت الآن مرئية في العدسة المجهرية ويمكن أيضًا التقاطها على الغشاء باستخدام أنظمة الكاميرا التقليدية ، أو رقميًا ، باستخدام أجهزة CCD أو CMOS. تعمل جميع أنظمة تباين الطور الموجب بشكل انتقائي على تقدم مرحلة المحيط الخطي (S) - واجهة الموجة بالنسبة إلى جبهة الموجة المنحرفة الكروية (D). تبدو العينات ذات معامل الانكسار الأعلى من الوسط المحيط أغمق على خلفية رمادية محايدة ، بينما تبدو العينات ذات معامل الانكسار الأقل من وسط السباحة أكثر إشراقًا من الخلفية الرمادية.
من أجل تعديل الفصل المكاني لواجهات الموجة المنعرجة المحيطة بالطور والسعة في نظام بصري لتباين الطور ، تم إدخال عدد من تكوينات لوحة الطور. نظرًا لأن لوحة الطور تقع عند المستوى البؤري الخلفي الموضوعي (مستوى الانعراج) أو قريبًا منه جدًا ، يجب أن ينتقل كل الضوء الذي يمر عبر المجهر عبر هذا المكون. يسمى جزء لوحة الطور في تركيزها الحلقي المكثف بالمنطقة المترافقة ، بينما تسمى المنطقة المتبقية المنطقة التكميلية. تحتوي المنطقة المقترنة على المادة المسؤولة عن تغيير طور الضوء المحيط (غير المنكسر) بمقدار 90 درجة زائد أو ناقص فيما يتعلق بجبهة الموجة المنعرجة. بشكل عام ، تكون منطقة حلقة اقتران الطور أوسع (حوالي 25 بالمائة) من المنطقة المحددة بواسطة صورة حلقة التكثيف لتقليل كمية الضوء المحيط الذي ينتشر إلى المنطقة التكميلية.
معظم لوحات الطور المتاحة من الشركات المصنعة للميكروسكوبات الحديثة هي واحدة من تلك التي تم تحضيرها عن طريق الترسيب الفراغي لأغشية رقيقة عازلة ومعدنية على لوح زجاجي أو مثبتة مباشرة على سطح العدسة لهدف المجهر. يتمثل دور الفيلم العازل في إخراج الضوء ، بينما يخفف الفيلم المعدني من شدة الضوء غير المشتت. تستخدم بعض الشركات المصنعة العديد من الطلاءات المضادة للانعكاس جنبًا إلى جنب مع الفيلم لتقليل مقدار الوهج وانعكاس الضوء الشارد إلى النظام البصري. إذا لم تتشكل لوحة الطور على سطح العدسة ، فعادة ما يتم تثبيتها بين العدسات المتتالية الموجودة على المستوى البؤري بالقرب من مؤخرة الهدف. يتم اختيار سمك ومعامل الانكسار للطلاءات العازلة والمعدنية والمضادة للانعكاس ، وكذلك تلك الخاصة بالأسمنت البصري ، بعناية لإنتاج إزاحة الطور المطلوبة بين المناطق التكميلية والمترافقة من لوحة الطور. من الناحية البصرية ، تسمى لوحة الطور التي تغير الطور بالنسبة للضوء المحيط لتحيز الضوء بمقدار 90 درجة (سواء كانت موجبة أو سلبية) لوحة ربع موجة بسبب تأثير اختلاف المسار البصري عليها.
يتم عرض نظرة عامة على معكوس المرحلة الموجبة في الشكل 1. تقوم لوحة تباين الطور الموجب (الجانب الأيسر من الشكل 1) بدفع الموجة المحيطة ، بمقدار 1/4 من الطول الموجي ، بسبب حلقة التآكل في اللوحة الزجاجية ، والتي يمكن يتم تقليله بالمرور العلوي في لوحة المؤشر المرتفع المسار المادي للموجة المأخوذة. بسبب التفاعل مع العينة ، عندما تتأخر أشعة العينة المنعرجة (D) ، يكون اختلاف المسار البصري بين الموجات المحاصرة والموجات المنحرفة التي تنبثق من لوحة الطور نصف الطول الموجي بمقدار 1/4 من الطول الموجي. والنتيجة النهائية هي اختلاف المسار البصري بدرجة 180- بين الموجات المحيطة والموجات المنحرفة ، مما يؤدي إلى تداخل مدمر لعينات معامل الانكسار العالي بين مستويات الصورة. يظهر منحنى السعة للطور الموجب المعاكس لموجة التداخل المدمر في الرسم البياني العلوي للشكل 1. موجة الجسيم (P) الناتجة لها سعة أقل من الموجة المحيطة (S) ، مما يجعل الكائن يظهر مقارنة مع نسبيًا. خلفية داكنة. أسفل ، صورة من الطحالب الخضراء Zygnema موضحة على اليمين (المسمى DL). يظهر المتجه الذي يمثله تقدم الطول الموجي 1/4 ، والذي يظهر على شكل موجة محيطية تدور بعكس اتجاه عقارب الساعة بمقدار 90- درجة في تباين طور إيجابي ، بين الشكل والصورة في الشكل 1.
بدلاً من ذلك ، يمكن أيضًا تصنيع البصريات المجهرية لإنتاج طور سالب معاكسة ، كما هو موضح في الجزء السفلي من الشكل 1 ، وفي هذه الحالة تتأخر الموجات المحيطة (S) (بدلاً من التقدم) بمقدار ربع طول الموجة بالنسبة إلى الموجة المنعرجة (D). نتيجة لذلك ، تظهر العينات ذات مؤشرات الانكسار العالية أكثر إشراقًا على خلفية رمادية داكنة (انظر الصورة السفلية المسمى BM في الشكل 1). في المرحلة السلبية المعاكسة ، تحتوي لوحة الطور الموضوعي على حلقة مرتفعة تؤخر المرحلة (بدلاً من دفع المرحلة كمرحلة موجبة معاكسة) ، وتمرير ربع طول الموجة بالنسبة إلى طور الموجة المنعرجة كموجة محيطة بترتيب صفري. نظرًا لأن الموجات المنعرجة قد تأخرت بمقدار ربع طول الموجة أثناء مرورها عبر العينة ، يتم التخلص من اختلاف المسار البصري بين الموجات المحيطة والموجات المنحرفة وتتداخل عينة معامل الانكسار العالي بشكل بناء في مستوى الصورة. لاحظ أن موجة الجسيمات الناتجة (P) أعلى في الاتساع من الموجة المحيطة (S) في تباين الطور السلبي. يظهر أيضًا انعكاس طور سلبي ، حيث يمر متجه موجة الطواف خلال دوران 90 درجة في اتجاه عقارب الساعة للمخطط المتجه.
