[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/2021\/06\/02\/phasenkontrastmikroskopie-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/2021\/06\/02\/phasenkontrastmikroskopie-wikipedia\/","headline":"Phasenkontrastmikroskopie \u2013 Wikipedia","name":"Phasenkontrastmikroskopie \u2013 Wikipedia","description":"before-content-x4 Optische Mikroskopie-Technik Phasenkontrastmikroskopie ist eine optische Mikroskopietechnik, die Phasenverschiebungen des Lichts, das durch eine transparente Probe f\u00e4llt, in Helligkeits\u00e4nderungen","datePublished":"2021-06-02","dateModified":"2021-06-02","author":{"@type":"Person","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/author\/lordneo\/#Person","name":"lordneo","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/author\/lordneo\/","image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","url":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","height":96,"width":96}},"publisher":{"@type":"Organization","name":"Enzyklop\u00e4die","logo":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","width":600,"height":60}},"image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/4\/45\/Brightfield_phase_contrast_cell_image.jpg\/220px-Brightfield_phase_contrast_cell_image.jpg","url":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/4\/45\/Brightfield_phase_contrast_cell_image.jpg\/220px-Brightfield_phase_contrast_cell_image.jpg","height":"91","width":"220"},"url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/2021\/06\/02\/phasenkontrastmikroskopie-wikipedia\/","wordCount":2855,"articleBody":"     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});before-content-x4Optische Mikroskopie-Technik  Phasenkontrastmikroskopie ist eine optische Mikroskopietechnik, die Phasenverschiebungen des Lichts, das durch eine transparente Probe f\u00e4llt, in Helligkeits\u00e4nderungen im Bild umwandelt.  Phasenverschiebungen selbst sind unsichtbar, werden aber sichtbar, wenn sie als Helligkeitsschwankungen dargestellt werden.Wenn sich Lichtwellen durch ein anderes Medium als ein Vakuum bewegen, bewirkt die Wechselwirkung mit dem Medium, dass sich die Wellenamplitude und -phase in Abh\u00e4ngigkeit von den Eigenschaften des Mediums \u00e4ndern.  Amplituden\u00e4nderungen (Helligkeits\u00e4nderungen) entstehen durch Streuung und Absorption von Licht, das oft wellenl\u00e4ngenabh\u00e4ngig ist und zu Farben f\u00fchren kann.  Fotoapparate und das menschliche Auge sind nur auf Amplitudenschwankungen empfindlich.  Ohne besondere Vorkehrungen sind Phasen\u00e4nderungen daher unsichtbar.  Phasen\u00e4nderungen vermitteln jedoch oft wichtige Informationen.    Dieselben Zellen mit herk\u00f6mmlicher Hellfeldmikroskopie (links) und mit Phasenkontrastmikroskopie (rechts)Der Phasenkontrastmikroskopie kommt in der Biologie eine besondere Bedeutung zu.  Es zeigt viele zellul\u00e4re Strukturen, die mit einem Hellfeldmikroskop unsichtbar sind, wie in der Abbildung veranschaulicht.  Fr\u00fcheren Mikroskopikern wurden diese Strukturen durch Anf\u00e4rben sichtbar gemacht, was jedoch eine zus\u00e4tzliche Pr\u00e4paration und den Tod der Zellen erforderte.  Das Phasenkontrastmikroskop erm\u00f6glichte es Biologen, lebende Zellen und ihre Vermehrung durch Zellteilung zu untersuchen.  Es ist eine der wenigen verf\u00fcgbaren Methoden zur Quantifizierung der Zellstruktur und -komponenten, die keine Fluoreszenz verwendet.[1]Nach seiner Erfindung in den fr\u00fchen 1930er Jahren[2]  Die Phasenkontrastmikroskopie erwies sich als ein solcher Fortschritt in der Mikroskopie, dass ihr Erfinder Frits Zernike 1953 mit dem Nobelpreis f\u00fcr Physik ausgezeichnet wurde.[3]Table of ContentsArbeitsprinzip[edit]Verwandte Methoden[edit]Siehe auch[edit]Verweise[edit]Externe Links[edit]Arbeitsprinzip[edit]Funktionsprinzip der Dunkelfeld- und PhasenkontrastmikroskopieDas Grundprinzip, um Phasen\u00e4nderungen in der Phasenkontrastmikroskopie sichtbar zu machen, besteht darin, das Beleuchtungs-(Hintergrund-)Licht vom Probenstreulicht (das die Vordergrunddetails ausmacht) zu trennen und diese unterschiedlich zu manipulieren.  Das ringf\u00f6rmige Beleuchtungslicht (gr\u00fcn), das den Kondensorring passiert, wird vom Kondensor auf die Probe fokussiert.  Ein Teil des Beleuchtungslichts wird von der Probe gestreut (gelb).  Das restliche Licht wird von der Probe nicht beeinflusst und bildet das Hintergrundlicht (rot).  Bei der Beobachtung einer ungef\u00e4rbten biologischen Probe ist das Streulicht schwach und typischerweise um \u201390\u00b0 phasenverschoben (aufgrund sowohl der typischen Dicke der Proben als auch des Brechungsindexunterschieds zwischen biologischem Gewebe und dem umgebenden Medium) relativ zum Hintergrundlicht.  Dies f\u00fchrt dazu, dass Vordergrund (blauer Vektor) und Hintergrund (roter Vektor) nahezu die gleiche Intensit\u00e4t aufweisen, was zu einem geringen Bildkontrast f\u00fchrt.In einem Phasenkontrastmikroskop wird der Bildkontrast auf zwei Arten erh\u00f6ht: durch Erzeugung konstruktiver Interferenz zwischen Streu- und Hintergrundlichtstrahlen in Bereichen des Gesichtsfelds, die die Probe enthalten, und durch Reduzierung der Hintergrundlichtmenge, die die Bildebene erreicht .  Zuerst wird das Hintergrundlicht um \u201390\u00b0 phasenverschoben, indem es durch einen Phasenschieberring geleitet wird, wodurch die Phasendifferenz zwischen dem Hintergrund und den Streulichtstrahlen eliminiert wird.  Wenn das Licht dann auf die Bildebene fokussiert wird (wo eine Kamera oder ein Okular platziert ist), f\u00fchrt diese Phasenverschiebung dazu, dass Hintergrund- und Streulichtstrahlen, die aus Bereichen des Gesichtsfelds stammen, die die Probe enthalten (dh den Vordergrund), konstruktiv interferieren , was zu einer Erh\u00f6hung der Helligkeit dieser Bereiche im Vergleich zu Bereichen f\u00fchrt, die die Probe nicht enthalten.  Schlie\u00dflich wird der Hintergrund durch einen Graufilterring ~70-90% gedimmt;  dieses Verfahren maximiert die Menge an Streulicht, die durch das Beleuchtungs-(dh Hintergrund-)Licht erzeugt wird, w\u00e4hrend die Menge an Beleuchtungslicht, die die Bildebene erreicht, minimiert wird.  Ein Teil des Streulichts, das die gesamte Oberfl\u00e4che des Filters beleuchtet, wird durch die Ringe phasenverschoben und gedimmt, jedoch in viel geringerem Ma\u00dfe als das Hintergrundlicht, das nur die Phasenverschiebungs- und Graufilterringe beleuchtet.Das obige beschreibt negativer Phasenkontrast.  In seinem positiv wird das Hintergrundlicht stattdessen um +90\u00b0 phasenverschoben.  Das Hintergrundlicht ist somit relativ zum Streulicht um 180\u00b0 phasenverschoben.  Das Streulicht wird dann vom Hintergrundlicht subtrahiert, um ein Bild mit einem dunkleren Vordergrund und einem helleren Hintergrund zu erzeugen, wie in der ersten Abbildung gezeigt.[4][5][6]Verwandte Methoden[edit]    Ein quantitatives Phasenkontrastmikroskopie-Bild von Zellen in Kultur.  H\u00f6he und Farbe eines Bildpunktes entsprechen der optischen Dicke, die nur von der Objektdicke und dem relativen Brechungsindex abh\u00e4ngt.  Somit kann das Volumen eines Objekts bestimmt werden, wenn der Brechungsindexunterschied zwischen dem Objekt und den umgebenden Medien bekannt ist.Der Erfolg des Phasenkontrastmikroskops hat zu einer Reihe von nachfolgenden Phasenabbildungsverfahren gef\u00fchrt.  1952 patentierte Georges Nomarski die heute als Differential-Interferenz-Kontrast (DIC) bekannte Mikroskopie.[7]Es erh\u00f6ht den Kontrast, indem es k\u00fcnstliche Schatten erzeugt, als ob das Objekt von der Seite beleuchtet w\u00fcrde.  Die DIC-Mikroskopie ist jedoch ungeeignet, wenn das Objekt oder sein Beh\u00e4lter die Polarisation \u00e4ndern.  Mit der zunehmenden Verwendung von polarisierenden Kunststoffbeh\u00e4ltern in der Zellbiologie wird die DIC-Mikroskopie zunehmend durch die Hoffman-Modulationskontrastmikroskopie ersetzt, die 1975 von Robert Hoffman erfunden wurde.[8]Herk\u00f6mmliche Phasenkontrastverfahren verbessern den Kontrast optisch und mischen Helligkeits- und Phaseninformationen in einem einzigen Bild.  Seit der Einf\u00fchrung der Digitalkamera Mitte der 1990er Jahre wurden mehrere neue digitale Phasenabbildungsverfahren entwickelt, die zusammenfassend als quantitative Phasenkontrastmikroskopie bekannt sind.  Diese Methoden erzeugen digital zwei separate Bilder, ein gew\u00f6hnliches Hellfeldbild und ein sogenanntes Phasenverschiebungsbild.  In jedem Bildpunkt zeigt das Phasenverschiebungsbild die quantifiziert durch das Objekt induzierte Phasenverschiebung, die proportional zur optischen Dicke des Objekts ist.[9]Siehe auch[edit]Verweise[edit]^ “Das Phasenkontrastmikroskop”.  Nobel Media AB.^ Zernike, F. (1955).  “Wie ich den Phasenkontrast entdeckte”. Wissenschaft. 121 (3141): 345\u2013349.  Bibcode:1955Sc…121..345Z.  mach:10.1126\/science.121.3141.345.  PMID 13237991.^ “Der Nobelpreis f\u00fcr Physik 1953”.  Nobel Media AB.^ Frits Zernike (1942).  “Phasenkontrast, eine neue Methode zur mikroskopischen Beobachtung transparenter Objekte Teil I”. Physik. 9 (7): 686\u2013698.  Bibcode:1942Phy…..9..686Z.  mach:10.1016\/S0031-8914(42)80035-X.^ Frits Zernike (1942).  “Phasenkontrast, eine neue Methode zur mikroskopischen Beobachtung transparenter Objekte Teil II”. Physik. 9 (10): 974\u2013980.  Bibcode:1942Phy…..9..974Z.  mach:10.1016\/S0031-8914(42)80079-8.^ Oscar Richards (1956).  “Phasenmikroskopie 1954-56”. Wissenschaft. 124 (3226): 810\u2013814.  Bibcode:1956Sc…124..810R.  mach:10.1126\/science.124.3226.810.^ US2924142, Georges Nomarski, “INTERFERENTIELLES POLARISIERGER\u00c4T ZUR UNTERSUCHUNG VON PHASENOBJEKTEN” ^ US4200354, Robert Hoffman, “Mikroskopiesysteme mit rechteckiger Beleuchtung, die besonders f\u00fcr die Betrachtung transparenter Objekte geeignet sind” ^ Kemmler, M.;  Fratz, M.;  Giel, D.;  Saum, N.;  Brandenburg, A.;  Hoffmann, C. (2007).  \u201eNichtinvasive zeitabh\u00e4ngige Zytometrie\u00fcberwachung durch digitale Holographie\u201c. Zeitschrift f\u00fcr biomedizinische Optik. 12 (6): 064002. Bibcode:2007JBO….12f4002K.  mach:10.1117\/1.2804926.  PMID 18163818.Externe Links[edit]     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4"},{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BreadcrumbList","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/#breadcrumbitem","name":"Enzyklop\u00e4die"}},{"@type":"ListItem","position":2,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/2021\/06\/02\/phasenkontrastmikroskopie-wikipedia\/#breadcrumbitem","name":"Phasenkontrastmikroskopie \u2013 Wikipedia"}}]}]