Às vezes microorganismos são difíceis de ver, especialmente por serem transparentes e não refletir/refratar muita luz. Isso dificulta distingui-los do fundo. Com desenvolvimento de microscópios de contraste de fase e interferência, organismos vivos e intactos podem ser vistos com clareza. Microscópios de interferência eliminam halos e luz extra dos de contraste de fase, alcançando imagem ainda melhor.
Na microscopia de contraste de fase, predecessora da interferência, microorganismos não corados podem ser vistos mesmo com pouca luz que refletem. Quando luz passa por diferentes estruturas, causa refração. Microscópios de contraste de fase amplificam essas diferenças e transformam-nas em diferenças de intensidade de luz.
Microscópios de interferência funcionam pegando luz do condensador e usando prisma para dividir feixe em dois. Um feixe, chamado feixe objeto, passa pelo espécime e objetiva. O segundo, feixe de referência, passa por outra objetiva sem tocar espécime. Diferenças entre as duas imagens permitem ver detalhes. Se luz branca usada, diferentes partes do espécime podem ser coloridas.
Outra variação: microscopia de contraste de interferência diferencial Nomarski (DIC). Nomeada pelo inventor, usa dois feixes produzidos por única luz polarizada. Diferente de interferência padrão, feixe divide-se em dois e cada um passa por parte diferente do espécime. Quando recombinados, dão imagem 3D.
Microscópio de polarização é tipo mais avançado de interferência. Produz imagens de melhor qualidade que outros tipos (campo escuro, campo claro, contraste de fase, interferência). Usa polarizador entre fonte de luz e espécime e analisador (segundo polarizador) entre abertura traseira da objetiva e tubos de observação. Polarizador produz dois componentes de onda individuais, recombinados depois.
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