میکروسکوپ کنتراست فاز (PCM) یک روش میکروسکوپ نوری است که تغییر فاز در نور عبور از یک نمونه شفاف را به تغییرات روشنایی در تصویر تبدیل می کند. تغییر فاز خود نامرئی است ، اما وقتی به عنوان تغییرات روشنایی نشان داده می شوند قابل مشاهده می شوند.
هنگامی که امواج نور از طریق محیط غیر از خلاء حرکت می کنند ، تعامل با محیط باعث می شود دامنه موج و فاز به روشی وابسته به خواص محیط تغییر یابد. تغییرات در دامنه (روشنایی) از پراکندگی و جذب نور ناشی می شود ، که اغلب وابسته به طول موج است و ممکن است باعث ایجاد رنگ شود. تجهیزات عکاسی و چشم انسان فقط به تغییرات دامنه حساس هستند. بدون تمهیدات خاص ، تغییرات فاز نامرئی است. با این حال ، تغییرات فاز اغلب اطلاعات مهم را منتقل می کند.
اصل اساسی برای ایجاد تغییرات فاز در میکروسکوپ فاز کنتراست ، جدا کردن نور روشنایی (پس زمینه) از نور پراکنده نمونه (که جزئیات پیش زمینه را تشکیل می دهد) و دستکاری این موارد متفاوت است.
نور روشنایی حلقه ای شکل (به شکل سبز به شکل سبز نشان داده شده است) که از آن استفاده می کند که آنولوس کندانسور را عبور می دهد ، توسط کندانسور روی نمونه متمرکز شده است. برخی از نور روشن کننده توسط نمونه (زرد) پراکنده است. نور باقیمانده توسط نمونه بی تأثیر است و نور پس زمینه (قرمز) را تشکیل می دهد. هنگام مشاهده یک نمونه بیولوژیکی بیولوژیکی ، نور پراکنده ضعیف است و به طور معمول با درجه 90 درجه تغییر می کند (به دلیل ضخامت معمولی نمونه ها و اختلاف ضریب شکست بین بافت بیولوژیکی و محیط اطراف) نسبت به نور پس زمینه. این منجر به پیش زمینه (بردار آبی در شکل همراه) و پس زمینه (بردار قرمز) با شدت یکسان می شود و در نتیجه کنتراست تصویر کم است.
در یک میکروسکوپ کنتراست فاز ، کنتراست تصویر به دو روش افزایش می یابد: با ایجاد تداخل سازنده بین پرتوهای نور پراکنده و پس زمینه در مناطقی از میدان دید که حاوی نمونه هستند ، و با کاهش مقدار نور پس زمینه که به صفحه تصویر می رسد. [4] اول ، نور پس زمینه با عبور از یک حلقه تغییر فاز ، با درجه 90 درجه تغییر می کند ، که اختلاف فاز بین پس زمینه و پرتوهای نور پراکنده را از بین می برد.
هنگامی که نور بر روی صفحه تصویر متمرکز می شود (جایی که یک دوربین یا چشم در آن قرار می گیرد) ، این تغییر فاز باعث ایجاد پس زمینه و پرتوهای نوری پراکنده شده از مناطقی از میدان دید می شود که حاوی نمونه (پیش زمینه) برای تداخل سازنده است و در نتیجه افزایش روشنایی این مناطق در مقایسه با مناطقی که شامل نمونه نیستند. سرانجام ، پس زمینه کم رنگ ~ 70-90 ٪ توسط یک حلقه فیلتر خاکستری. این روش مقدار نور پراکنده تولید شده توسط نور روشنایی را به حداکثر می رساند ، در حالی که میزان نور روشنایی را که به صفحه تصویر می رسد به حداقل می رساند. برخی از نور پراکنده که کل سطح فیلتر را روشن می کند ، توسط حلقه ها تغییر می یابد و کم رنگ می شود ، اما تا حد بسیار کمتری از نور پس زمینه ، که فقط حلقه های فاز تغییر و فیلتر خاکستری را روشن می کند.
موارد فوق کنتراست فاز منفی را توصیف می کند. در شکل مثبت خود ، چراغ پس زمینه در عوض توسط درجه {1}} تغییر می یابد. بنابراین ، نور پس زمینه نسبت به نور پراکنده 180 درجه از فاز خواهد بود. سپس نور پراکنده از نور پس زمینه کم می شود تا تصویری با پیش زمینه تیره تر و یک پس زمینه سبک تر ایجاد شود.
