暗場散射顯微鏡（Dark-Field Microscopy）是一種顯微技術，通過特殊的光學配置和設備設計，使得只有樣本中散射光被接收并觀察，而直射光不被觀察到。這種顯微鏡在觀察透明或低對比度樣本時特別有用，能夠提供高對比度的圖像，并使細胞和微生物等樣本中的細小結構更為清晰可見。

1. 原理和光路

逆光原理： 暗場顯微鏡的基本原理是逆光原理，即通過將光源放置在側面，使得光線沿著樣本表面傳播。如果沒有樣本阻擋，光線將繼續直行，并且觀察者無法看到直射光。只有被樣本散射的光線才能夠進入物鏡并進入觀察者的視野，形成圖像。

高角度散射： 暗場顯微鏡利用高角度散射的原理，使得樣本的小結構或細小顆粒能夠產生明亮的光點，從而增強圖像的對比度。

光學系統： 光學系統包括暗場調光器、物鏡和目鏡等組件。調光器通過特殊的光學裝置使得只有被樣本散射的光線進入物鏡，而直射光被阻擋。

2. 優點和應用

高對比度： 暗場顯微鏡能夠提供高對比度的圖像，使得樣本中的透明結構更為清晰可見。

觀察活細胞： 由于暗場顯微鏡適用于透明或半透明樣本，因此常用于觀察活細胞、細胞運動和細胞內器官等。

金屬和晶體： 適用于觀察金屬、晶體和其他透明的結構，有助于研究它們的形狀和內部特征。

納米顆粒： 暗場顯微鏡對于觀察微小納米顆粒、膠體和微粒等有著很好的應用。

3. 操作注意事項

光源調節： 光源的強度和角度需要適當調整，以確保只有散射光進入物鏡，而直射光被阻擋。

對比度調整： 調整對比度的方法通常通過調節調光器或使用特殊的散射光源。

樣本制備： 樣本制備要求透明或半透明，因為這樣可以更好地產生散射光。

4. 研究進展和發展趨勢

數字化技術： 隨著數字化技術的進步，許多暗場顯微鏡系統現在配備了數碼攝像機，使得觀察者能夠捕捉、記錄和分析高分辨率的圖像。

多模態顯微： 一些現代暗場顯微鏡系統與熒光顯微和相差顯微等多種模態結合，為科學家提供更多的觀察選擇。

高性能鏡頭： 高性能的物鏡和目鏡的發展，提高了暗場顯微鏡的成像質量和分辨率。

生命科學應用： 隨著對生命科學研究的需求增加，暗場顯微鏡在細胞生物學、微生物學和醫學等領域的應用將繼續拓展。

總結

暗場散射顯微鏡作為一種重要的顯微技術，在生命科學、材料科學等領域具有廣泛的應用前景。其獨特的觀察模式和高對比度的優勢使得科學家能夠更深入地研究微小結構和生物體內的細胞學特征。隨著技術的不斷創新，暗場顯微鏡將繼續發揮重要作用，推動科學研究的發展。