현미경 관찰 모드
관찰 모드 비교
생물 현미경은 관찰을 위해 투과광을 이용합니다. 그러나 투명한 시료, 빛이 통과하지 않는 표본 등 표본별 구체적 빛 특성을 이용하기 위해서 다양한 관찰 모드가 개발되었습니다.
아래 표는 주된 관찰 모드의 특징을 보여줍니다. 각 관찰 모드는 산란, 회절, 편광, 간섭, 형광 등 빛의 특성을 제대로 이용할 수 있도록 개발되었습니다.
| 관찰 모드 | 특징 | 일반적인 관찰 대상 |
|---|---|---|
| 명시야 현미경 관찰 | 생물 현미경에서 일반적으로 사용되는 관찰 모드이며, 투과 조명을 사용하는 밝은 시야가 특징입니다. | 살아있는 유기체, 세포 |
| 암시야 현미경 관찰 | 어두운 시야에서 표본을 빛나게 만들기 위해서 직사광이 아니라 산란광을 이용합니다. | 미생물, 세포 |
| 위상차 현미경 관찰 | 위상(변광)을 이용해 표본을 관찰에 적합한 명도 대비로 변환합니다. | 무색투명한 표본, 생세포 |
| 편광 현미경 관찰 | 표본에 편광을 비추어 표본을 관찰에 적합한 명도 대비나 색상 대비로 변환합니다. | 암석, 광물, 고분자 등의 결정체 |
| 차등 간섭 대비 현미경 관찰 | 투과광이 표본을 통과한 후 이동한 거리의 차이를 활용해 3D 관찰에 적합한 색상대비 또는 명도 대비를 만듭니다. | 무색투명한 표본, 생세포 |
| 변조차(고저 대비) 현미경 관찰 | 표본의 높이차를 3D 관찰에 적합한 명도 대비로 변환합니다. | 플라스틱 용기 내 세포 |
| 형광 현미경 관찰 | 표본을 형광 화합물이나 형광 단백질(예: GFP)로 착색하여 형광성을 띠는 부분을 관찰합니다. | 형광염료로 염색하거나 라벨링한 세포와 조직, 본질적으로 형광성을 보이는 살아있는 유기체 |
| 반사광 현미경 관찰 | 빛이 통과하지 않는 표본을 관찰하기 위해서 반사광을 이용합니다. | 금속 |
| 분산 염색 현미경 관찰 | 표본을 색인 오일에 담근 후 오일에 산란된 투과광을 이용하여 관찰합니다. | 석면 검사 |
각 관찰 모드의 특징
명시야 현미경 관찰
이 관찰법은 일반적으로 생물 현미경에서 이용됩니다. 전체 표본에 직사광을 비추고, 투과광이나 반사광을 활용해 표본을 관찰합니다. 이 관찰법은 밝은 배경이 특징이며 염색된 표본, 병리학, 반도체 검사에 널리 이용됩니다.
암시야 현미경 관찰
이 관찰법은 표본에 의해 산란되거나 회절된 빛만 렌즈로 진입하여 어두운 시야에 빛이 영사됩니다. 명시야 현미경 관찰법으로는 식별하기 어려운 생세포와 같은 무색투명한 표본의 관찰에 적합합니다. 암시야 현미경 관찰법은 광학 현미경의 해상도 한계 이상에서 세밀한 특징을 관찰할 수도 있습니다. 이 관찰법에는 특수 집광 렌즈가 이용됩니다.
위상차 현미경 관찰
이 관찰법은 빛의 회절로 인한 위상차(변광)에 기초합니다. 살아있는 조직, 세포처럼 무색투명한 표본은 명시야를 활용해 상을 맺기 어렵지만, 굴절률이나 두께가 다르므로 위상차를 만들어냅니다. 이러한 유형의 표본은 위상차를 명도 대비로 변환하여 관찰할 수 있습니다.
이 관찰법은 어두운 시야에서만 관찰 가능한 세포 및 기타 물체를 밝은 시야에서도 관찰할 수 있게 해줍니다. 그뿐만 아니라, 시료를 염색할 필요가 없으므로 살아있는 시료도 관찰할 수 있습니다. 이런 유형의 관찰법에서는 슬릿이 있는 링 모양의 위상판이 필요합니다.
편광 현미경 관찰
이 관찰법은 빛의 진동 방향을 편향시키는 편광을 이용해 표본을 비추고 관찰을 위해 회전시킬 수 있는 편광판 2개를 이용합니다. 편광판 2개가 평행일 때는 표본이 밝게 나타나고 편광판 2개가 직각일 때는 표본이 어둡게 표시됩니다.
이 관찰법은 암석 및 광물 슬라이스의 결정 구조를 관찰하는 데 유용합니다. 또한, 섬유, 고분자, 반도체, 뼈 조직을 관찰하는 데도 이용됩니다.
특수 대물렌즈와 두 가지 종류의 편광판, 편광자, 검광자를 이용해 관찰합니다.
차등 간섭 대비 현미경 관찰
차등 간섭 대비(DIC) 현미경 관찰은 위상차 현미경 관찰법과 마찬가지로 무색투명한 표본의 관찰에 적합합니다. 위상차 현미경 관찰법에서는 빛의 회절을 이용하는 반면, DIC는 빛이 이동하는 방식의 차이를 밝기 차로 변환한다는 점에서 이미징 기법이 다릅니다.
DIC 관찰법은 상대적으로 두꺼운 표본을 관찰하기에 적합하며 3D 이미징도 가능합니다. 그뿐만 아니라, 이 관찰법으로 포착한 화상은 위상차 현미경 관찰을 통해 포착한 화상을 보완하므로 두 결과를 비교해 더 정확하게 관찰할 수 있습니다.
이 관찰법에 적합한 대물렌즈에는 “DIC”라고 표시됩니다.
변조차 현미경 관찰
고저 대비 현미경 관찰이라고도 불리는 변조차 현미경 관찰법은 무색투명한 표본의 관찰에 적합합니다. 변조차 현미경 관찰법은 표본의 표면 높이차를 관찰에 적합한 명도 대비로 변환합니다.
차등 간섭 대비 현미경 관찰법과 마찬가지로 3D 화상 관찰이 가능합니다. 단, 원리는 다릅니다. 또 다른 차이는 변조차 현미경 관찰에서는 플라스틱 용기를 사용할 수 있지만 차동 간섭 대비 관찰법에서는 불가능하다는 것입니다. 그러므로 이 관찰법은 정자 및 난자 세포 관찰에 적합합니다.
반사광 현미경 관찰
이 관찰법은 암석, 광물처럼 빛이 통과하지 못하는 표본을 반사광을 활용해 관찰합니다. 이 범주는 명시야, 암시야, 차동 간섭 등의 하위 분야로 세분됩니다.
분산 염색 현미경 관찰
분산 염색 현미경 관찰에서는 표본을 색인 오일에 담근 후 오일의 굴절률에 따라 다르게 분산되는 빛을 감지하여 관찰을 수행합니다. 이 관찰법은 주로 석면 및 석면의 종류를 식별하는 데 이용됩니다.
