Dvije uobičajene metode promatranja mikroskopom
1. Promatranje u tamnom polju
Promatranje u tamnom polju koristi osvjetljenje u tamnom polju. Za razliku od promatranja svijetlim poljem, svjetlo koje osvjetljava ne promatra se izravno; detektira se samo svjetlost koju reflektira ili difragira uzorak. Kao rezultat toga, vidno polje ima tamnu pozadinu dok se uzorak čini svijetlim.
Promatranje u tamnom polju temelji se na Tyndallovom efektu u optici. Čestice prašine su nevidljive ljudskom oku pod izravnim intenzivnim svjetlom zbog difrakcije svjetlosti. Kada svjetlost pada na čestice koso, refleksija svjetlosti čini da čestice izgledaju povećane i vidljive.
Poseban dodatak potreban za promatranje tamnog polja je kondenzator tamnog polja. Sprječava snop svjetlosti da prođe okomito prema gore kroz uzorak. Umjesto toga, preusmjerava svjetlost da osvijetli uzorak pod kosim kutom. Osvjetljavajuća svjetlost ne ulazi izravno u leću objektiva, a svijetle slike nastaju reflektiranom i difrakcijskom svjetlošću od površine uzorka. Razlučivost promatranja u tamnom polju daleko je veća od razlučivosti promatranja u svijetlom polju i doseže 0,02–0,004 μm.
2. Fazno-kontrastna mikroskopija
U razvoju optičkih mikroskopa, izum fazno-kontrastne mikroskopije predstavlja veliko postignuće u modernoj mikroskopiji. Ljudsko oko može razlikovati samo valnu duljinu (boju) i amplitudu (svjetlinu) svjetlosnih valova. Za bezbojne i prozirne biološke uzorke, svjetlost prolazi s malim promjenama u valnoj duljini ili amplitudi, što ih čini teškim za promatranje u uvjetima svijetlog polja.
Fazno-kontrastna mikroskopija izvodi inspekciju na temelju optičke razlike putanje uzorka. Učinkovito koristi interferenciju svjetlosti za pretvaranje faznih razlika (nevidljivih ljudskom oku) u prepoznatljive razlike amplitude. Čak se i bezbojne prozirne tvari mogu jasno vizualizirati. To uvelike olakšava promatranje živih stanica, pa se fazno-kontrastna mikroskopija naširoko koristi s invertnim mikroskopima.
Osnovno načelo fazno-kontrastnog mikroskopa je pretvaranje razlike optičkog puta vidljive svjetlosti propuštene kroz uzorak u razliku amplitude, čime se poboljšava kontrast između različitih struktura i čini ih jasno vidljivima. Nakon prolaska kroz uzorak, svjetlost se lomi, skreće sa svog izvornog puta i usporava se za 1/4 valne duljine. Dodatno usporavanje ili napredovanje od 1/4 valne duljine rezultira ukupnom razlikom optičkog puta od 1/2 valne duljine. Dvije zrake se preklapaju i interferiraju, povećavajući ili smanjujući amplitudu radi povećanja kontrasta. Strukturno, fazno-kontrastni mikroskop ima dvije posebne značajke koje ga razlikuju od običnih optičkih mikroskopa.
