Principes De L'éclairage En Fond Noir - Optika B-380 Serie Manual De Instrucciones

11.2 Principes de l'éclairage en fond noir
La microscopie fond noir est une technique d'éclaira-
ge spécialisée qui tire parti de l'éclairage oblique pour
améliorer le contraste des spécimens qui ne sont pas
bien représentés dans des conditions normales d'éclai-
rage fond clair.
Nous connaissons tous très bien l'apparence et la visibi-
lité des étoiles par une nuit sombre, et ce, malgré leurs
énormes distances par rapport à la terre. Les étoiles peu-
vent être vues en raison du contraste frappant entre leur
faible lumière et le ciel noir.
Ce principe est appliqué en microscopie en fond noir, une
méthode simple et populaire pour rendre les objets non
tachés clairement visibles. Ces objets ont souvent des in-
dices de réfraction très proches de ceux de leur environ-
nement et sont difficiles à photographier en microscopie
à fond clair conventionnelle. Par exemple, de nombreux
petits organismes aquatiques ont un indice de réfraction
allant de 1.2 à 1.4, ce qui entraîne une différence optique
négligeable par rapport au milieu aqueux environnant. Ce
sont des candidats idéaux pour l'éclairage en fond noir.
L'éclairage en fond noir exige le blocage de la lumière
centrale qui passe ordinairement à travers et autour de
l'échantillon, permettant seulement aux rayons obliques
de chaque azimut de "frapper" l'échantillon monté sur la
lame du microscope. La lentille supérieure d'un simple
condenseur à fond noir d'Abbe est sphérique concave,
permettant aux rayons lumineux émergeant de la surface
dans tous les azimuts de former un cône creux inversé de
lumière avec un sommet centré dans le plan de l'échantil-
lon. Si aucun échantillon n'est présent et que l'ouverture
numérique du condenseur est supérieure à celle de l'objectif, les rayons obliques se croisent et tous ces rayons
manqueront d'entrer dans l'objectif en raison de leur obliquité. Le champ de vision apparaît sombre.
La paire condensateur/objectif à fond noir illustrée à la Fig. 23 est un arrangement à ouverture numérique élevée
qui représente la microscopie à fond noir dans sa configuration la plus sophistiquée, qui sera examinée en détail
ci-dessous. L'objectif contient un diaphragme à diaphragme interne qui sert à réduire l'ouverture numérique de
l'objectif à une valeur inférieure à celle du cône lumineux creux inversé émis par le condenseur. Le condenseur
cardioïde est une conception à fond noir réfléchissant qui s'appuie sur des miroirs internes pour projeter un cône
de lumière sans aberration sur le plan du spécimen.
Lorsqu'un échantillon est placé sur la lame, en particulier un échantillon non coloré qui n'absorbe pas la lumière,
les rayons obliques traversent l'échantillon et sont diffractés, réfléchis et/ou réfractés par des discontinuités
optiques (telles que la membrane cellulaire, le noyau et les organites internes) permettant à ces faibles rayons
de pénétrer l'objectif. Le spécimen peut alors être vu clair sur un fond noir. En termes d'optique de Fourier,
l'éclairage en fond noir élimine l'ordre zéro (lumière non diffusée) du modèle de diffraction formé dans le plan
focal arrière de l'objectif. Il en résulte une image formée exclusivement à partir d'intensités de diffraction d'ordre
supérieur diffusées par l'échantillon.
Les candidats idéaux pour l'éclairage en fond noir comprennent les minuscules organismes aquatiques vivants,
les diatomées, les petits insectes, les os, les fibres, les cheveux, les bactéries non colorées, les levures et les
protozoaires.
Les échantillons non biologiques comprennent les cristaux minéraux et chimiques, les particules colloïdales,
les échantillons de poussière et les minces sections de polymères et de céramiques contenant de petites inclu-
sions, des différences de porosité ou des gradients d'indice de réfraction.
Il faut faire attention lors de la préparation des échantillons pour la microscopie en fond noir, car les caractéri-
stiques qui se trouvent au-dessus et au-dessous du plan de mise au point peuvent aussi disperser la lumière et
contribuer à la dégradation de l'image.
Objectif
d'ouverture
numérique
élevée
Cône lumineux
oblique
Miroir
concave
Lumière de
la source
Condenseur cardioïde pour
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Lumière aux
oculaires
Diaphragme iris
Lame de
l'échantillon
Condenseur
cardioïde
Miroir
convexe
Arrêt
lumineux
opaque
fond noir
Fig. 23