To almindelige mikroskopobservationsmetoder
1. Mørkefeltsobservation
Mørkefeltsobservation anvender mørkfeltbelysning. I modsætning til lysfeltobservation ses det lysende lys ikke direkte; kun det lys, der reflekteres eller diffrakteres af prøven, detekteres. Som et resultat har synsfeltet en mørk baggrund, mens prøven fremstår lys.
Mørkefeltsobservation er baseret på Tyndall-effekten i optik. Støvpartikler er usynlige for det menneskelige øje under direkte intenst lys på grund af lysdiffraktion. Når lys rammer partiklerne skråt, får lysreflektion partiklerne til at fremstå forstørrede og synlige.
Det specielle tilbehør, der kræves til observation i mørke felter, er en kondensator for mørke felter. Det forhindrer lysstrålen i at passere lodret opad gennem prøven. I stedet omdirigerer den lyset for at belyse prøven i en skrå vinkel. Det oplysende lys kommer ikke direkte ind i objektivlinsen, og lyse billeder dannes af det reflekterede og diffrakterede lys fra prøvens overflade. Opløsningen for observation i mørke felter er langt højere end for observation i lysfelter og når 0,02-0,004 μm.
2. Fasekontrastmikroskopi
I udviklingen af optiske mikroskoper repræsenterer opfindelsen af fasekontrastmikroskopi en stor bedrift inden for moderne mikroskopi. Det menneskelige øje kan kun skelne lysbølgernes bølgelængde (farve) og amplitude (lysstyrke). For farveløse og gennemsigtige biologiske prøver passerer lyset igennem med en lille ændring i bølgelængde eller amplitude, hvilket gør dem vanskelige at observere under lyse feltforhold.
Fase-kontrastmikroskopi udfører inspektion baseret på den optiske vejforskel for prøven. Den bruger effektivt lysets interferens til at konvertere faseforskelle (usynlige for det menneskelige øje) til skelnelige amplitudeforskelle. Selv farveløse gennemsigtige stoffer kan tydeligt visualiseres. Dette letter i høj grad observationen af levende celler, så fasekontrastmikroskopi er meget udbredt med omvendte mikroskoper.
Det grundlæggende princip for fasekontrastmikroskopet er at konvertere den optiske vejforskel af synligt lys, der transmitteres gennem prøven, til en amplitudeforskel og derved forbedre kontrasten mellem forskellige strukturer og gøre dem klart synlige. Efter at have passeret gennem prøven, brydes lyset, afviger fra sin oprindelige vej og forsinkes med 1/4 af en bølgelængde. En yderligere retardering eller fremrykning på 1/4 bølgelængde resulterer i en total optisk vejforskel på 1/2 bølgelængde. De to stråler er overlejret og interfererer, øger eller formindsker amplituden for at forbedre kontrasten. Strukturelt har fasekontrastmikroskopet to særlige egenskaber, der adskiller det fra almindelige optiske mikroskoper.
