Introduzione alla microscopia ottica,
Digital Imaging, and Photomicrography

Questo trattato sulla microscopia ottica è diviso in diverse sezioni che sono disponibili attraverso i link visualizzati immediatamente a sinistra (nei box di navigazione più scuri) e sotto. Per stampare l’intero trattato di microscopia come documento cartaceo, dovete scaricare ogni link indipendentemente, inviare il file alla vostra stampante e mettere insieme i risultati.

Nella Bibliografia, abbiamo incluso link ad altre opere sulla microscopia ottica e la nostra sezione sulle Risorse Web contiene link ad altri siti di microscopia su Internet. Questo materiale è destinato solo a scopi educativi, e non è disponibile per essere pubblicato su siti web remoti (commerciali o educativi) o distribuito in qualsiasi formato elettronico.

Domande frequenti – Mortimer Abramowitz, microscopista senior presso Olympus America Inc, risponde alle 50 domande più frequenti sulla microscopia e la fotomicrografia.

Fisica della luce e del colore – La luce visibile rappresenta solo una piccola parte dell’intero spettro elettromagnetico della radiazione che si estende dai raggi gamma ad alta frequenza attraverso i raggi X, la luce ultravioletta, la radiazione infrarossa e le microonde fino alle onde radio a lunghezza d’onda molto bassa. Il complesso fenomeno della luce visibile è classicamente discusso in termini di raggi e fronti d’onda. Partendo dalla natura della radiazione elettromagnetica, una grande varietà di argomenti sono trattati in questa sezione, tra cui rifrazione, riflessione, diffrazione, interferenza, birifrangenza, polarizzazione, colori primari, visione umana, specchi, prismi, beamsplitters, sistemi laser, ottica geometrica, filtraggio, temperatura colore, e la velocità della luce.

Anatomia del microscopio – Una discussione approfondita degli elementi che compongono i microscopi moderni e le teorie alla base di concetti importanti come l’ingrandimento, la formazione dell’immagine, le specifiche degli obiettivi, l’illuminazione di Köhler, le aberrazioni ottiche, i mezzi di immersione, le fonti di luce, gli oculari, i condensatori, l’ergonomia, tra gli altri.

Fonti di luce per la microscopia ottica – Le prestazioni delle varie fonti di illuminazione disponibili per la microscopia ottica dipendono dalle caratteristiche di emissione e dalla geometria della fonte, nonché dalla lunghezza focale, dall’ingrandimento e dall’apertura numerica del sistema di lenti del collettore. Nel valutare l’idoneità di una particolare fonte di luce, i parametri importanti sono la struttura (la distribuzione spaziale della luce, la geometria della fonte, la coerenza e l’allineamento), la distribuzione della lunghezza d’onda, la stabilità spaziale e temporale, la luminosità e il grado di controllo di questi vari parametri.

Tecniche di microscopia specializzate – Argomenti più avanzati in microscopia sono descritti in questa sezione, comprese le tecniche di miglioramento del contrasto, come la modulazione Hoffman e l’illuminazione obliqua, così come la microscopia a fluorescenza, il contrasto di interferenza differenziale, il contrasto di fase e altre importanti tecniche ottiche utilizzate in microscopia.

Immagini digitali in microscopia ottica – La digitalizzazione di un video o di un’immagine elettronica catturata attraverso un microscopio ottico porta a un drammatico aumento della capacità di migliorare le caratteristiche, estrarre informazioni, o modificare l’immagine. Rispetto al meccanismo tradizionale di cattura dell’immagine, la fotomicrografia su pellicola, l’imaging digitale e l’elaborazione post-acquisizione consentono una modifica reversibile ed essenzialmente priva di rumore dell’immagine come una matrice ordinata di numeri interi piuttosto che una serie di variazioni analogiche di colore e intensità. Questa sezione affronta una varietà di argomenti attuali nell’acquisizione ed elaborazione delle immagini per la microscopia ottica.

Fotomicrografia – Il mezzo principale per la fotomicrografia era la pellicola fino allo scorso decennio, quando i miglioramenti nelle fotocamere elettroniche e nella tecnologia dei computer hanno reso l’imaging digitale più economico e facile da usare rispetto alla fotografia convenzionale. Questa sezione affronta i metodi classici della fotomicrografia su pellicola e include un’analisi completa della causa e della correzione di errori e difetti nella fotomicrografia.

Concetti e formule nella microscopia – Molti dei concetti di base della microscopia ottica possono essere distillati in poche regole e formule. Questa sezione, dal sito Nikon MicroscopyU, passa in rassegna gli elementi importanti e le equazioni necessarie per la comprensione di concetti come risoluzione, campo visivo, apertura numerica, luminosità dell’immagine, gamma di ingrandimento utile e profondità di campo. Molti di questi argomenti sono discussi in modo molto più dettagliato nel Molecular Expressions Microscopy Primer, ma questo dovrebbe servire come un rapido riferimento ai visitatori interessati.

Fondamenti di Stereomicroscopia – Considerando la vasta gamma di accessori attualmente disponibili per i sistemi di stereomicroscopio, questa classe di strumenti è estremamente utile in una moltitudine di applicazioni. Stativi e basi illuminanti per una varietà di tecniche di miglioramento del contrasto sono disponibili da tutti i produttori, e possono essere adattati praticamente a qualsiasi situazione di lavoro. Esiste un’ampia scelta di obiettivi e oculari, arricchiti da lenti di attacco e illuminatori coassiali che vengono montati sul microscopio come tubo intermedio. Le distanze di lavoro possono variare da 3-5 centimetri fino a 20 centimetri in alcuni modelli, consentendo una notevole quantità di spazio di lavoro tra l’obiettivo e il campione.

Microscopia virtuale – I nostri microscopi virtuali interattivi alimentati da Java consentono ai visitatori di esplorare campioni selezionati con il loro browser web utilizzando una varietà di tecniche di miglioramento del contrasto. Le tecniche del microscopio virtuale includono il contrasto di interferenza differenziale, la fluorescenza, l’illuminazione di Rheinberg e la luce polarizzata.

Microscopia confocale a scansione laser Olympus FluoView – Il nuovo Olympus FluoViewTM FV1000 è l’ultimo microscopio confocale a scansione laser a rilevazione puntiforme, progettato per le indagini di ricerca biologica intensive ed esigenti di oggi. Risoluzione eccellente, ottica luminosa e nitida e alta efficienza di eccitazione, accoppiata a un’interfaccia utente intuitiva e accessibilità sono le caratteristiche chiave di questo sistema di microscopia ottica all’avanguardia.

Il microscopio digitale Olympus MIC-D – Olympus ha gettato le porte aperte a una nuova era nella formazione di microscopia ottica con l’introduzione del microscopio digitale invertito MIC-D. Progettato specificamente per un ampio spettro di applicazioni che vanno dall’istruzione di base in classe all’analisi di laboratorio più avanzata, questo versatile microscopio dispone di una tavolozza di tecniche di miglioramento del contrasto che rivaleggiano con molti strumenti di livello di ricerca.

Java e Flash Tutorial Basics – tutorial interattivi Java e Flash sono stati sviluppati per aiutare gli studenti a esplorare concetti complessi in tutte le fasi della microscopia ottica, la fisica della luce e del colore, fotomicrografia e tecnologia di imaging digitale. I tutorial sono incorporati in pagine web che contengono discussioni di accompagnamento sul fenomeno in questione e istruzioni per l’uso e il controllo delle applet. Questa sezione discute le basi della navigazione e del funzionamento dei tutorial.

Museo della Microscopia – Visita il nostro museo di microscopi che vanno dagli antichi modelli olandesi a lente singola del XVI secolo ai moderni microscopi di ricerca multiuso alimentati da microprocessore. Questi microscopi sono stati costruiti in 3D Studio Max per ricreare come potrebbero essere apparsi quando furono costruiti per la prima volta.

Innovazioni nella microscopia ottica – Il noto microscopista e autore Martin L. Scott esamina i recenti progressi nel treno ottico del microscopio, compresi i sistemi ottici con correzione dell’infinito e nuovi motivi di design per gli obiettivi moderni. L’articolo include anche una panoramica di come queste innovazioni hanno portato a immagini migliori quando accoppiate con le ultime tecniche all’avanguardia nella microscopia ottica. Viene anche discussa l’ergonomia, una preoccupazione crescente degli utenti e dei produttori di microscopi.

Microscopio: Basics and Beyond (50 pagine in formato PDF; 20.7 Mbytes) – Scarica l’ultima edizione della rinomata introduzione alla microscopia ottica di Mortimer Abramowitz a colori. Il volume copre tutti gli importanti concetti di base, che vanno dai semplici ingranditori ai complessi microscopi composti, inclusi illuminazione, obiettivi, oculari, condensatori, aberrazione, illuminazione di Köhler, risoluzione, apertura numerica e profondità di campo. Numerose appendici esaminano la messa a fuoco del microscopio e l’immersione in olio, e contengono numeri utili, formule e una breve bibliografia.

Optical Microscopy Review – Scarica il nostro ultimo articolo di revisione sulla microscopia ottica. Co-autore di Michael W. Davidson e Mortimer Abramowitz, questo articolo discute le basi della formazione delle immagini, gli obiettivi, gli oculari, i condensatori, il miglioramento del contrasto e la fotomicrografia con illustrazioni a colori. Clicca sul link per scaricare il documento in formato PDF (1,75 Mb).

Libri consigliati sulla microscopia ottica – Diverse centinaia di libri che trattano vari aspetti della microscopia ottica e campi correlati sono attualmente disponibili presso i rivenditori. Questa sezione elenca la squadra del sito Molecular Expressions top 10 libri raccomandati su microscopia, imaging digitale, fluorescenza, video, e microtecnica.

Raccomandato Libri su Microscopia Confocale – Un numero sorprendentemente limitato di libri che si occupano di vari aspetti della scansione laser e disco rotante microscopia confocale e tecniche correlate sono attualmente disponibili presso i rivenditori. Questa sezione elenca i 12 migliori libri consigliati dal team di sviluppo del sito web del FluoView Resource Center. Anche se i volumi elencati in questa sezione trattano principalmente la microscopia confocale e la metodologia correlata, esiste un certo numero di libri aggiuntivi che contengono trattamenti mirati dei materiali descritti di seguito, e questi dovrebbero anche essere consultati per tecniche specifiche e articoli di revisione tempestivi.

ZEISS Campus Microscopy Reference Library – La letteratura scientifica contiene abbondanti risorse sotto forma di libri, articoli di revisione e rapporti di ricerca originali che trattano numerosi argomenti in microscopia ottica. La Carl Zeiss MicroImaging Online Campus Reference Library contiene link a rapporti selezionati che dovrebbero essere utili ai ricercatori che cercano materiale introduttivo su una varietà di tecniche, sonde, fonti di luce e applicazioni di imaging di cellule vive.

Risorse web – Il team del sito ha esaminato e fornito link a oltre 100 siti web di microscopia nella nostra sezione risorse. I siti sono organizzati in base all’origine (universitaria o commerciale), al pubblico di riferimento e al livello di istruzione. Sono inclusi anche link a glossari e newsgroups.

Bibliografia – Tutti i materiali di riferimento utilizzati nella preparazione del Molecular Expressions Optical Microscopy Primer sono citati in questa sezione insieme ad altri libri sulla microscopia elettronica e a sonda di scansione, fotomicrografia, tecniche di microscopia altamente specializzate, e vecchi libri che trattano la storia della microscopia e della microscopia all’inizio del ventesimo secolo.

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