Donkerveldmicroscopie
Donkerveldmicroscopie (Engels: dark field microscopy) is een vorm van microscopie waarbij het preparaat zodanig wordt belicht dat er geen ander licht dan van het preparaat zelf in het beeldveld kan komen. Men ziet het preparaat dus tegen een zwarte achtergrond. Op deze manier is het in principe mogelijk om partikeltjes te zien die kleiner zijn (ten opzichte van de golflengte van het gebruikte licht) dan theoretisch mogelijk is met gewone belichting. Op dezelfde manier als waarop men 's nachts een ster kan zien (die zelfs met behulp van telescopen niet groter is dan een enkel punt) terwijl eenzelfde puntje - maar dan donker - in de daghemel niet te zien zou zijn geweest, is het mogelijk losse details in het preparaat waar te nemen die met gewone belichting niet te zien zouden zijn geweest.
Om dit verschijnsel te illustreren kan het voorbeeld van een fotonegatief gebruikt worden. De normale manier van belichten om een fotonegatief te beoordelen, is hem tegen een lichte achtergrond houden. Waar het negatief donker is wordt het licht dan tegengehouden, en waar het beeld doorzichtig is, daar is het licht. Men bekijkt het negatief of het preparaat dus zoals een arts een röntgenfoto bekijkt. Maar als er van schuin achter het negatief of het preparaat met een bundel licht doorheen wordt geschenen zodanig dat het licht niet rechtstreeks in het oog komt (en als er verder geen andere lichtbronnen aanwezig zijn) dan ziet men de donkere gedeelten oplichten door verstrooiing van het licht aan de zwarte korrels in het negatief, of aan de onregelmatigheden in het preparaat.
De loop van de lichtstralen is zoals die in de onderstaande externe link: De eigenlijke microscoop zelf bestaat daar uit het lenzenstelsel objectief/oculair. Het licht komt van links in het plaatje het beeldveld binnen. Aan de rechterkant bevindt zich het oog, het kijkt door het oculair naar links. Bij gewone belichting is er geen "annular stop" (ringvormig diafragma) en dan zou het licht direct via de condensor en het preparaat ("specimen") in de microscoop zelf vallen (via de "objective lens", het objectief) Maar omdat dat gedeelte van het licht dat direct in de microscoop zou vallen wordt afgedekt door de "annular stop" blijft het donker op de achtergrond als men in de microscoop kijkt. Alleen licht dat in het preparaat naar de lens wordt verstrooid kan worden waargenomen.
Bepaalde spirocheten (dunne, spiraalvormige bacteriën), zoals Treponema pallidum (de verwekker van syfilis) en Borrelia burgdorferi (de verwekker van lymeziekte) kunnen zo met een lichtmicroscoop toch worden waargenomen; bij normale belichting zijn deze te dun om te zien.
Het principe
Bij donkerveldmicroscopie wordt verhinderd dat fotonen die ongehinderd het preparaat doorlopen hebben aan de beeldvorming deel kunnen nemen. Hoewel dit in moderne microscopen dit filter effect op een wat andere manier bereikt wordt kan een donkerveld in principe al met een enkele lens bereikt worden. Wanneer een preparaat met een evenwijdige bundel licht doorschenen wordt zal alle licht dat geen wisselwerking met het preparaat ondergaan heeft zich in het brandpunt van de lens verzamelen. Licht dat wel wisselwerking (dat wil zeggen strooiing) ondergaat (de rode stralen in de figuur) verzamelt zich in andere punten van het brandvlak. Het is daarbij van groot belang hoe groot de strooiingshoek kan zijn die nog door de lens wordt opgevangen omdat de fijne details juist tot strooiing bij hoge hoeken leidt. Wanneer alle licht in het brandpunt geblokkeerd wordt kunnen alleen fotonen in de rest van het brandvlak die interactie hebben gekend tot het uiteindelijke beeld bijdragen.
In moderne microscopen die veel meer dan een enkele lens bezitten wordt hetzelfde effect bereikt door voor een van de (condensor) lenzen voor het preparaat een ringvormige stop aan te brengen. Het gevolg daarvan is dat het preparaat alleen belicht wordt door stralen die zo scheef invallen dat zij bij ongehinderde doorgang de achterliggende objectief lens niet bereiken. Wederom wordt zo het uiteindelijke beeld alleen opgebouwd uit fotonen die strooiing aan het preparaat hebben ondergaan.
