To vanlige mikroskopobservasjonsmetoder
1. Mørkefeltobservasjon
Mørkefeltobservasjon bruker mørkfeltbelysning. I motsetning til lysfeltobservasjon, ses ikke det lysende lyset direkte; bare lyset som reflekteres eller diffrakteres av prøven detekteres. Som et resultat har synsfeltet en mørk bakgrunn mens prøven ser lys ut.
Mørkefeltobservasjon er basert på Tyndall-effekten i optikk. Støvpartikler er usynlige for det menneskelige øyet under direkte intenst lys på grunn av lysdiffraksjon. Når lys treffer partiklene på skrå, gjør lysrefleksjon at partiklene virker forstørrede og synlige.
Det spesielle tilbehøret som kreves for observasjon i mørke felt er en kondensator for mørke felt. Det hindrer lysstrålen i å passere vertikalt oppover gjennom prøven. I stedet omdirigerer den lyset for å belyse prøven i en skrå vinkel. Det lysende lyset kommer ikke direkte inn i objektivlinsen, og lyse bilder dannes av det reflekterte og diffrakterte lyset fra prøveoverflaten. Oppløsningen for observasjon i mørke felt er langt høyere enn for observasjon i lysfelt, og når 0,02–0,004 μm.
2. Fasekontrastmikroskopi
I utviklingen av optiske mikroskoper representerer oppfinnelsen av fasekontrastmikroskopi en stor prestasjon innen moderne mikroskopi. Det menneskelige øyet kan bare skille bølgelengden (fargen) og amplituden (lysstyrken) til lysbølger. For fargeløse og transparente biologiske prøver passerer lys gjennom med liten endring i bølgelengde eller amplitude, noe som gjør dem vanskelige å observere under lysfeltforhold.
Fasekontrastmikroskopi utfører inspeksjon basert på den optiske veiforskjellen til prøven. Den bruker effektivt lysinterferensen til å konvertere faseforskjeller (usynlige for det menneskelige øyet) til amplitudeforskjeller som kan skilles ut. Selv fargeløse gjennomsiktige stoffer kan tydelig visualiseres. Dette letter i stor grad observasjonen av levende celler, så fasekontrastmikroskopi er mye brukt med inverterte mikroskoper.
Det grunnleggende prinsippet for fasekontrastmikroskopet er å konvertere den optiske veiforskjellen til synlig lys som sendes gjennom prøven til en amplitudeforskjell, og dermed forbedre kontrasten mellom ulike strukturer og gjøre dem godt synlige. Etter å ha passert gjennom prøven, brytes lyset, avviker fra sin opprinnelige bane og forsinkes med 1/4 av en bølgelengde. En ytterligere retardasjon eller fremgang på 1/4 bølgelengde resulterer i en total optisk veiforskjell på 1/2 bølgelengde. De to strålene er overlagret og forstyrrer, øker eller reduserer amplituden for å forbedre kontrasten. Strukturelt har fasekontrastmikroskopet to spesielle egenskaper som skiller det fra vanlige optiske mikroskoper.
