Join the dark side of Microscopy…

Ο πιο κοινός τύπος μικροσκοπίας και αυτός που χρησιμοποιούν οι μαθητές στο σχολικό εργαστήριο είναι η μικροσκοπία φωτεινού πεδίου. Είναι όμως σημαντικό να αντιληφθούν οι μαθητές ότι εφαρμόζοντας τις ιδιότητες του φωτός μπορούμε αναπτύξουμε διάφορες τεχνικές μικροσκοπίας. Μία από αυτές είναι η μικροσκοπία σκοτεινού πεδίου. Η τεχνική αυτή αναπτύχθηκε το 19ο αιώνα και καθιερώθηκε σε Βιολογικές εφαρμογές στις αρχές του 20ου αιώνα, με τη μελέτη παθογόνων μικροοργανισμών, όπως του Spirochaeta pallida.
Η τεχνική αυτή χρησιμοποιείται είτε για αντικείμενα που εκπέμπουν τα ίδια ακτινοβολία (πχ. φθορισμός) ή για αντικείμενα που φωτίζονται υπό γωνία. Στην τελευταία περίπτωση, το φως φτάνει στο παρασκεύασμα υπό γωνία, οπότε σκεδάζεται σε αυτό και κατευθύνεται προς τον οφθαλμό του παρατηρητή (Εικόνα 1). Απουσία κάποιου παρασκευάσματος, το πεδίο φαίνεται σκοτεινό. Η παρουσία του παρασκευάσματος προκαλεί τη σκέδαση του φωτός, με αποτέλεσμα το αντικείμενο να φαίνεται φωτεινό.

 

Εικόνα 1. Αρχή λειτουργίας της μικροσκοπίας σκοτεινού πεδίου

Είναι πολύ εύκολη η μετατροπή ενός σχολικού μικροσκοπίου σε μικροσκόπιο σκοτεινού πεδίου, με την τοποθέτηση ενός μαύρου δίσκου (από χαρτόνι, μεγέθους κέρματος του ενός λεπτού) στην επιφάνεια κάτω από το συγκεντρωτικό φακό.  Στην εικόνα 2α φαίνεται με βέλος η θέση του συγκεντρωτικού φακού και η βίδα που τον συγκρατεί στον κορμό του μικροσκοπίου. Η εικόνα αφορά στο μοντέλο SERICO XSP 121, που είναι το κοινό μικροσκόπιο που συναντάμε σε πολλά σχολικά εργαστήρια. Με παρόμοιο τρόπο μπορούμε να εργαστούμε σε κάθε τύπο μικροσκοπίου. Ξεβιδώνοντας τη βίδα μπορούμε να αφαιρέσουμε τη διάταξη με το συγκεντρωτικό φακό και το διάφραγμα. Στη συνέχεια, ξεβιδώνουμε το συγκεντρωτικό φακό και τοποθετούμε κάτω από αυτόν το μαύρο δίσκο από χαρτόνι, όπως φαίνεται στην εικόνα 2β.

 

Εικόνα 2. α: Η θέση του συγκεντρωτικού φακού στο μικροσκόπιο SERICO XSP 121. β: Τοποθέτηση μαύρου δίσκου μεγέθους ενός λεπτού του ευρώ στην επιφάνεια κάτω από το συγκεντρωτικό φακό.

Στην εικόνα 3 φαίνεται η διαφορά ανάμεσα στην εικόνα που παίρνουμε παρατηρώντας ένα παρασκεύασμα με μικροσκόπιο φωτεινού πεδίου (3α), σε σχέση με εκείνη που βλέπουμε με μικροσκόπιο σκοτεινού πεδίου (3β). Η αξία της τεχνικής αναδεικνύεται στην περίπτωση που οι μαθητές παρατηρούν ζωντανά κινούμενα παρασκευάσματα (πχ. πρωτοζώων ή τροχοζώων).

 

Εικόνα 3. α: Εικόνα μικροβίων με μικροσκοπία φωτεινού πεδίου β: Εικόνα μικροβίων με μικροσκοπία σκοτεινού πεδίου.