Olympus BH2 Series Скачать руководство пользователя страница 3

Phase Contrast on the Olympus BH-2 Microscopes                                                  

   Revision 1                                                   

 

Page 3 of 6 

Introduction 

This  document  describes  the  proper  procedures  to  set 
up  an  Olympus  BH-2  microscope  for  phase  contrast 
viewing. 

Scope of this Document 

The  procedure described here was  performed using an 
Olympus  BHT  microscope,  but  this  procedure  also 
applies  to  the  BHS,  BHSP,  BHSU,  BHTP,  and  BHTU 
models as well. 

What is Phase Contrast? 

The  technique  of  phase  contrast  microscopy  was 
developed in the 1930s by Dutch physicist Frits Zernike 
and  began  to  be  broadly  used  by  1942.    Zernike  was 
awarded the Nobel Prize in Physics for his achievement 
in 1953.  Phase contrast techniques are most useful for 
studying  living,  non-stained  specimens,  since  live 
specimens cannot typically be stained without affecting 
their behavior or killing them outright.  For these types 
of  unstained  specimens,  phase  contrast  provides 
significantly  increased  contrast  as  compared  to 
conventional  brightfield  microscopy.    In  a  nutshell, 
phase contrast optics exaggerate the differences in the 
phase  relationships  between  the  light  waves  in  the 
background  illumination  and  the  light  waves  passing 
through  the  specimen,  so  that  they  can  constructively 
or  de-constructively  interfere  with  each  other  at  the 
intermediate  image  plane,  thereby  converting  invisible 
phase differences into visible image contrast. 

How Does Phase Contrast Work? 

In conventional brightfield microscopy, a visible image is 
formed by wave interference at the intermediate image 
plane  of  the  background  illumination  (the  background 
illumination is the light that does not  pass through the 
specimen,  which  is  also  known  as 

the “S”, or 

surround

 

wave-front)  and  of  the  diffracted  light  (the  diffracted 
light is the light that passes through the specimen under 

observation,  which  is  also  known  as  the  “D”,  or 

diffracted

  wave-front).    The  image  of  the  specimen  is 

visible  to  the  observer  due  to  the  diffraction, 
absorption,  and  phase-shifting  that  occurs  as  the  D 
wave-front  passes  through  the  specimen  under 
observation.  Diffraction in the D wave-front occurs as a 
result of detail in the specimen.  Absorption occurs as a 
result  of  the  specimen  being  not  completely 
transparent.      Phase  shift  occurs  as  a  result  of 
differences  in  the  refractive  index  of  the  specimen,  as 
compared to the surrounding medium. 
When  viewing  live,  unstained  specimens  in  brightfield, 
the  specimen  is  often  difficult  to  see  since  light 
absorption 

can 

be 

minimal 

and 

since 

the 

constructive/destructive  interference  that  occurs  as  a 

result  of  the  phase-shifted  D  wave-front  is  minimal  as 
well.    Phase  contrast  microscopy  utilizes  special  optics 
(both  in  the  condenser  and  in  the  objectives)  to 
accomplish  two  things:    1)  The  S  wave-front  (i.e.,  the 
background  illumination)  is  decreased  in  amplitude  by 
the  phase  ring  in  the  objective  so  that  the  intensity  of 
the D wave-front will not be swamped by the otherwise 
bright background lighting.  2) The S wave-front is phase 
shifted by a quarter wavelength by the phase ring in the 
objective,  thereby  exaggerating  the  constructive  or 
destructive interference that occurs between the S and 
D  wave-fronts  at  the  intermediate  image  plane.    The 
result  of  these  two  things  is  that  images  of  live, 
unstained  specimens  have  significantly  higher  contrast 
than  could  otherwise  be  obtained  using  convention 
brightfield microscopy. 

Phase Contrast Types 

Olympus  phase  contrast  optics  for  the  BH-2  are 
available  in  two  basic  types: 

Positive

  and 

Negative

,

 

as 

indicated  by  the  markings  on  the  objective  barrel.  
Positive  phase  contrast  objectives  are  marked  with  a 

“P” (such as “PL” or “PLL”) and negative objectives  are 
marked with an “N” (such as “NH” or “NM”).  

 

In  positive  phase  contrast,  the  phase  ring  in  the 
objective  advances  the  S  wave-front  by  a  quarter 
wavelength,  relative  to  the  D  wave-front,  whereas  in 
negative  phase  contrast,  the  phase  ring  retards  the  S 
wave-front  by  a  quarter  wavelength,  relative  to  the  D 
wave-front.    In  both  cases,  the  phase  of  the  D  wave-
front is retarded by areas of the specimen which have a 
higher  refractive  index  than  the  surrounding  medium, 
and advanced by the areas of the specimen which have 
a lower refractive index than the surrounding medium. 
In positive phase contrast, the advanced S wave and the 
retarded  D  wave  destructively  interfere  at  the 
intermediate image  plane,  resulting in the areas of the 
specimen  with  a  higher  refractive  index  than  the 
surrounding medium appearing darker than the neutral-
gray background.  In negative phase contrast, the exact 
opposite occurs.  The retarded S wave and the retarded 
D  wave  constructively  interfere  at  the  intermediate 
image plane, resulting in the areas of the specimen with 
a higher refractive index than the surrounding medium 
appearing lighter than the neutral-gray background.   

Setting Up for Phase Contrast Microscopy 

The following equipment will be needed to utilize phase 
contrast on Olympus BH-2 microscopes. 

 

Olympus BH-2 microscope 

 

BH2-PC or BH2-PCD Zernike-style phase contrast condenser 

 

Olympus CT-5 or CT-30 phase-centering telescope (as 
appropriate) 

Отзывы: