Метод спостереження в ультрафіолетових (УФ) променях робить можливим збільшення граничної роздільної здатності мікроскопа. Головна перевага методу полягає в тому, що частинки багатьох речовин, прозорі у видимому світлі, сильно поглинають УФ випромінювання певних довжин хвиль і, отже, легко помітні в УФ зображеннях. Характерними спектрами поглинання в УФ області мають багато речовин, що містяться в рослинних і тваринних клітинах (пуринові основи, піримідинові підстави, більшість вітамінів, ароматичні амінокислоти, деякі ліпіди, тироксин та ін.)

• Метод спостереження в ультрафіолетових (УФ) променях робить можливим збільшення граничної роздільної здатності мікроскопа. Головна перевага методу полягає в тому, що частинки багатьох речовин, прозорі у видимому світлі, сильно поглинають УФ випромінювання певних довжин хвиль і, отже, легко помітні в УФ зображеннях. Характерними спектрами поглинання в УФ області мають багато речовин, що містяться в рослинних і тваринних клітинах (пуринові основи, піримідинові підстави, більшість вітамінів, ароматичні амінокислоти, деякі ліпіди, тироксин та ін.)

• Так як ультрафіолетові промені невидимі для людського ока, то зображення в УФ мікроскопії реєструють або фотографічно, або за допомогою електронно-оптичного перетворювача або люминесцирующей екрану. Препарат фотографується в трьох довжинах хвиль УФ області спектру. Кожен з отриманих негативів висвітлюється видимим світлом певного кольору (наприклад, синім, зеленим і червоним), і всі вони одночасно проектуються на один екран. Результат - кольорове зображення об'єкта в умовних кольорах, що залежать від поглинання препарату в ультрафіолеті.

Мікрофотографування і мікрокінозйомок - це отримання за допомогою мікроскопа зображень на світлочутливих шарах. Даний метод широко застосовується спільно з усіма іншими методами мікроскопічного дослідження. Для мікрофото-і мікрокінозйомок потрібна деяка перебудова оптичної системи мікроскопа - інша в порівнянні з візуальним спостереженням фокусування окуляра щодо зображення, що дається об'єктивом. Мікрофотографія необхідна при документуванні досліджень, при вивченні об'єктів в невидимих ​​для ока УФ і ІЧ променях (див. вище), а також об'єктів зі слабкою інтенсивністю світіння. Мікрокінозйомок незамінна при дослідженні процесів, що розгортаються в часі (життєдіяльності тканинних клітин та мікроорганізмів, росту кристалів, протікання найпростіших хімічних реакцій і т. п.).

• Мікрофотографування і мікрокінозйомок - це отримання за допомогою мікроскопа зображень на світлочутливих шарах. Даний метод широко застосовується спільно з усіма іншими методами мікроскопічного дослідження. Для мікрофото-і мікрокінозйомок потрібна деяка перебудова оптичної системи мікроскопа - інша в порівнянні з візуальним спостереженням фокусування окуляра щодо зображення, що дається об'єктивом. Мікрофотографія необхідна при документуванні досліджень, при вивченні об'єктів в невидимих ​​для ока УФ і ІЧ променях (див. вище), а також об'єктів зі слабкою інтенсивністю світіння. Мікрокінозйомок незамінна при дослідженні процесів, що розгортаються в часі (життєдіяльності тканинних клітин та мікроорганізмів, росту кристалів, протікання найпростіших хімічних реакцій і т. п.).

Метод інтерференційного контрасту (інтерференційна мікроскопія) полягає в тому, що кожен промінь роздвоюється, входячи в мікроскоп. Один з отриманих променів направляється крізь спостережувану частку, інший - повз неї з тієї ж або додаткової оптичної гілки мікроскопа. У окулярної частини мікроскопа обидва променя знову з'єднуються і інтерферують між собою. Конденсор і об'єктив забезпечені подвійно-заломлюючим пластинками, з яких перша розщеплює вихідний світловий промінь на два промені, а друга возз'єднує їх. Один з променів, проходячи через об'єкт, запізнюється по фазі (набуває різниця ходу в порівнянні з другим променем). Величина цього запізнювання вимірюється компенсатором. Цей метод дає можливість спостерігати прозорі і безбарвні об'єкти, але їх зображення можуть бути і різнокольоровими (інтерференційні кольору). Цей метод придатний для вивчення живих тканин і клітин і застосовується в багатьох випадках саме з цією метою. Метод інтерференційного контрасту часто застосовують разом з іншими методами мікроскопії, зокрема зі спостереженням у поляризованому світлі. Його застосування в поєднанні з мікроскопією в ультрафіолетових променях дозволяє, наприклад, визначити вміст нуклеїнових кислот в загальній сухій масі об'єкта.

• Метод інтерференційного контрасту (інтерференційна мікроскопія) полягає в тому, що кожен промінь роздвоюється, входячи в мікроскоп. Один з отриманих променів направляється крізь спостережувану частку, інший - повз неї з тієї ж або додаткової оптичної гілки мікроскопа. У окулярної частини мікроскопа обидва променя знову з'єднуються і інтерферують між собою. Конденсор і об'єктив забезпечені подвійно-заломлюючим пластинками, з яких перша розщеплює вихідний світловий промінь на два промені, а друга возз'єднує їх. Один з променів, проходячи через об'єкт, запізнюється по фазі (набуває різниця ходу в порівнянні з другим променем). Величина цього запізнювання вимірюється компенсатором. Цей метод дає можливість спостерігати прозорі і безбарвні об'єкти, але їх зображення можуть бути і різнокольоровими (інтерференційні кольору). Цей метод придатний для вивчення живих тканин і клітин і застосовується в багатьох випадках саме з цією метою. Метод інтерференційного контрасту часто застосовують разом з іншими методами мікроскопії, зокрема зі спостереженням у поляризованому світлі. Його застосування в поєднанні з мікроскопією в ультрафіолетових променях дозволяє, наприклад, визначити вміст нуклеїнових кислот в загальній сухій масі об'єкта.

Метод дослідження в світлі люмінесценції полягає в спостереженні під мікроскопом зелено-помаранчевого світіння мікрооб'єктів, яке виникає при їх висвітленні синьо-фіолетовим світлом або не видимими оком ультрафіолетовими променями. У оптичну схему мікроскопа вводяться два світлофільтра. Один з них поміщають перед конденсором. Він пропускає від джерела-освітлювача випромінювання тільки тих довжин хвиль, які збуджують люмінесценцію або самого об'єкта (власна люмінесценція), або спеціальних барвників, введених в препарат і поглинених його частками (вторинна люмінесценція). Другий світлофільтр, який встановлений після об'єктива, пропускає до ока спостерігача (або на фоточутливий шар) тільки світло люмінесценції. У люмінесцентної мікроскопії використовують освітлення препаратів як зверху (через об'єктив, який у цьому випадку служить і конденсором), так і знизу, через звичайний конденсор. Метод знайшов широке застосування в мікробіології, вірусології, гістології, цитології, в харчовій промисловості, при дослідженні грунтів, в мікрохімічного аналізі, в дефектоскопії. Таке розмаїття застосувань пояснюється дуже високою колірною чутливістю очі і високою контрастністю зображення самосвітне об'єкта на темному не люмінісцують тлі.

• Метод дослідження в світлі люмінесценції полягає в спостереженні під мікроскопом зелено-помаранчевого світіння мікрооб'єктів, яке виникає при їх висвітленні синьо-фіолетовим світлом або не видимими оком ультрафіолетовими променями. У оптичну схему мікроскопа вводяться два світлофільтра. Один з них поміщають перед конденсором. Він пропускає від джерела-освітлювача випромінювання тільки тих довжин хвиль, які збуджують люмінесценцію або самого об'єкта (власна люмінесценція), або спеціальних барвників, введених в препарат і поглинених його частками (вторинна люмінесценція). Другий світлофільтр, який встановлений після об'єктива, пропускає до ока спостерігача (або на фоточутливий шар) тільки світло люмінесценції. У люмінесцентної мікроскопії використовують освітлення препаратів як зверху (через об'єктив, який у цьому випадку служить і конденсором), так і знизу, через звичайний конденсор. Метод знайшов широке застосування в мікробіології, вірусології, гістології, цитології, в харчовій промисловості, при дослідженні грунтів, в мікрохімічного аналізі, в дефектоскопії. Таке розмаїття застосувань пояснюється дуже високою колірною чутливістю очі і високою контрастністю зображення самосвітне об'єкта на темному не люмінісцують тлі.

Метод реплік використовують для вивчення поверхневої геометричної структури масивних тіл. З поверхні такого тіла знімається відбиток у вигляді тонкої плівки вуглецю, коллодия, формвара та ін, що повторює рельєф поверхні і розглядається в просвечивающем електронному мікроскопі. Зазвичай попередньо під ковзаючим (малим до поверхні) кутом на репліку у вакуумі напилюється шар сильно розсіюють електрони важкого металу, відтіняє виступи і западини геометричного рельєфу.

• Метод реплік використовують для вивчення поверхневої геометричної структури масивних тіл. З поверхні такого тіла знімається відбиток у вигляді тонкої плівки вуглецю, коллодия, формвара та ін, що повторює рельєф поверхні і розглядається в просвечивающем електронному мікроскопі. Зазвичай попередньо під ковзаючим (малим до поверхні) кутом на репліку у вакуумі напилюється шар сильно розсіюють електрони важкого металу, відтіняє виступи і западини геометричного рельєфу.

Метод декорування досліджує не тільки геометричну структуру поверхонь, але і мікрополя, обумовлені наявністю дислокацій, скупчення точкових дефектів, щаблі росту кристалічних граней, доменну структуру і т. д.. Згідно з цим методом на поверхню зразка спочатку напилюється дуже тонкий шар декоруючих часток (атоми Au, Pt та ін, молекули напівпровідників або діелектриків), що осідають переважно на ділянках зосередження мікрополів, а потім знімається репліка з включеннями декоруючих частинок.

• Метод декорування досліджує не тільки геометричну структуру поверхонь, але і мікрополя, обумовлені наявністю дислокацій, скупчення точкових дефектів, щаблі росту кристалічних граней, доменну структуру і т. д.. Згідно з цим методом на поверхню зразка спочатку напилюється дуже тонкий шар декоруючих часток (атоми Au, Pt та ін, молекули напівпровідників або діелектриків), що осідають переважно на ділянках зосередження мікрополів, а потім знімається репліка з включеннями декоруючих частинок.

Методи амплітудної електронної мікроскопії можуть бути використані для обробки зображень аморфних та інших тіл (розміри часток яких менше разрешаемого в електронному мікроскопі відстані), які розсіюють електрони дифузно. У просвечивающем електронному мікроскопі, наприклад, контраст зображення, тобто перепад яскравостей зображення сусідніх ділянок об'єкта, в першому наближенні пропорційний перепаду товщин цих ділянок.

• Методи амплітудної електронної мікроскопії можуть бути використані для обробки зображень аморфних та інших тіл (розміри часток яких менше разрешаемого в електронному мікроскопі відстані), які розсіюють електрони дифузно. У просвечивающем електронному мікроскопі, наприклад, контраст зображення, тобто перепад яскравостей зображення сусідніх ділянок об'єкта, в першому наближенні пропорційний перепаду товщин цих ділянок.

Для розрахунку контрасту зображень кристалічних тіл, що мають регулярні структури, а також для вирішення оберненої задачі - розрахунку структури об'єкта, спостерiгаючи зображенню - застосовуються методи фазової електронної мікроскопії. Розглядається задача про дифракцію електронної хвилі на кристалічній решітці, при вирішенні якої додатково враховуються непружні взаємодії електронів з об'єктом: розсіювання на плазмах, фононах і т. п. У просвічують електронних мікроскопах і растрових просвічують електронних мікроскопах високої роздільної здатності отримують зображення окремих молекул або атомів важких елементів . Залучаючи методи фазової електронної мікроскопії, можна відновлювати за зображеннями тривимірну структуру кристалів і біологічних макромолекул.

• Для розрахунку контрасту зображень кристалічних тіл, що мають регулярні структури, а також для вирішення оберненої задачі - розрахунку структури об'єкта, спостерiгаючи зображенню - застосовуються методи фазової електронної мікроскопії. Розглядається задача про дифракцію електронної хвилі на кристалічній решітці, при вирішенні якої додатково враховуються непружні взаємодії електронів з об'єктом: розсіювання на плазмах, фононах і т. п. У просвічують електронних мікроскопах і растрових просвічують електронних мікроскопах високої роздільної здатності отримують зображення окремих молекул або атомів важких елементів . Залучаючи методи фазової електронної мікроскопії, можна відновлювати за зображеннями тривимірну структуру кристалів і біологічних макромолекул.

Методи кількісної електронної мікроскопії - це точне вимірювання різних параметрів зразка чи досліджуваного процесу, наприклад вимір локальних електричних потенціалів, магнітних полів, мікрогеометрії поверхневого рельєфу і т. д.

• Методи кількісної електронної мікроскопії - це точне вимірювання різних параметрів зразка чи досліджуваного процесу, наприклад вимір локальних електричних потенціалів, магнітних полів, мікрогеометрії поверхневого рельєфу і т. д.

Областю дослідження лоренцовой електронної мікроскопії, в якій вивчають явища, зумовлені силою Лоренца, є внутрішні магнітні й електричні поля або зовнішні поля розсіювання, наприклад, поля магнітних доменів в тонких плівках, сегнетоелектричних доменів, поля головок для магнітного запису інформації і т. п.

• Областю дослідження лоренцовой електронної мікроскопії, в якій вивчають явища, зумовлені силою Лоренца, є внутрішні магнітні й електричні поля або зовнішні поля розсіювання, наприклад, поля магнітних доменів в тонких плівках, сегнетоелектричних доменів, поля головок для магнітного запису інформації і т. п.

У разі диференціального центрифугування зразки центрифугують певний час при заданій швидкості, після чого видаляють надосадову рідину. Цей метод корисний для поділу часток, сильно розрізняються за швидкістю седиментації. Наприклад, центрифугування протягом 5-10 хв при 3000 - 5000 д призводить до осадження інтактних бактеріальних клітин, тоді як більшість клітинних фрагментів при цьому залишається в надосадової рідини. Фрагменти клітинної стінки і великі мембранні структури можна осадити центрифугуванням при 20 000-50 000 § протягом 20 хв, в той час як маленькі мембранні везикули і рибосоми вимагають для осадження центрифугування при 200 000 § протягом 1 ч.

• У разі диференціального центрифугування зразки центрифугують певний час при заданій швидкості, після чого видаляють надосадову рідину. Цей метод корисний для поділу часток, сильно розрізняються за швидкістю седиментації. Наприклад, центрифугування протягом 5-10 хв при 3000 - 5000 д призводить до осадження інтактних бактеріальних клітин, тоді як більшість клітинних фрагментів при цьому залишається в надосадової рідини. Фрагменти клітинної стінки і великі мембранні структури можна осадити центрифугуванням при 20 000-50 000 § протягом 20 хв, в той час як маленькі мембранні везикули і рибосоми вимагають для осадження центрифугування при 200 000 § протягом 1 ч.

Зональна центрифугування представляє собою ефективний спосіб поділу структур, що мають схожу плавучу щільність, але різних за формою і масі частинок. В якості прикладів можна навести поділ субодиниць рибосом, різних класів полісом, а також молекул ДНК, які мають різну форму. Центрифугування здійснюють або в Бакет-роторах, або в спеціально влаштованих зональних роторах; для запобігання конвекції при центрифугуванні у склянках Бакет-ротора або в камері зонального ротора створюють слабкий градієнт (зазвичай сахарози). Пробу наносять у вигляді зони або вузької смуги в самому верху градієнтного стовпчика. Для субклітинних частинок зазвичай використовується градієнт сахарози від 15 до 40% (вага / об 'єм).

• Зональна центрифугування представляє собою ефективний спосіб поділу структур, що мають схожу плавучу щільність, але різних за формою і масі частинок. В якості прикладів можна навести поділ субодиниць рибосом, різних класів полісом, а також молекул ДНК, які мають різну форму. Центрифугування здійснюють або в Бакет-роторах, або в спеціально влаштованих зональних роторах; для запобігання конвекції при центрифугуванні у склянках Бакет-ротора або в камері зонального ротора створюють слабкий градієнт (зазвичай сахарози). Пробу наносять у вигляді зони або вузької смуги в самому верху градієнтного стовпчика. Для субклітинних частинок зазвичай використовується градієнт сахарози від 15 до 40% (вага / об 'єм).

застосовується для монокристалів. Зразок опромінюється пучком з безперервним спектром, взаємна орієнтація пучка і кристала не змінюється. Кутовий розподіл дифрагованого випромінювання має вигляд окремих дифракційних плям (лауеграмма).

• застосовується для монокристалів. Зразок опромінюється пучком з безперервним спектром, взаємна орієнтація пучка і кристала не змінюється. Кутовий розподіл дифрагованого випромінювання має вигляд окремих дифракційних плям (лауеграмма).

використовується для дослідження полікристалів і їхніх сумішей. Хаотична орієнтація кристалів у зразку щодо падаючого монохроматичного пучка перетворює дифраговані пучки в сімейство коаксіальних конусів з падаючим пучком на осі. Їх зображення на фотоплівці (Дебаєграми) має вигляд концентричних кілець, розташування та інтенсивність яких дозволяє судити про склад досліджуваної речовини.

• використовується для дослідження полікристалів і їхніх сумішей. Хаотична орієнтація кристалів у зразку щодо падаючого монохроматичного пучка перетворює дифраговані пучки в сімейство коаксіальних конусів з падаючим пучком на осі. Їх зображення на фотоплівці (Дебаєграми) має вигляд концентричних кілець, розташування та інтенсивність яких дозволяє судити про склад досліджуваної речовини.

. Деякі тканини вдається розділити на окремі клітини так, що клітини при цьому залишаються живими і часто здатні до розмноження. Цей факт остаточно підтверджує уявлення про клітину як одиниці живого. Губку, примітивний багатоклітинний організм, можна розділити на клітини шляхом протирання крізь сито. Через деякий час ці клітини знов з'єднуються і утворюють губку. Ембріональні тканини тварин можна змусити диссоциировать за допомогою ферментів або іншими способами, що послабляють зв'язки між клітинами.

• . Деякі тканини вдається розділити на окремі клітини так, що клітини при цьому залишаються живими і часто здатні до розмноження. Цей факт остаточно підтверджує уявлення про клітину як одиниці живого. Губку, примітивний багатоклітинний організм, можна розділити на клітини шляхом протирання крізь сито. Через деякий час ці клітини знов з'єднуються і утворюють губку. Ембріональні тканини тварин можна змусити диссоциировать за допомогою ферментів або іншими способами, що послабляють зв'язки між клітинами.

• Американський ембріолог Р. Гаррісон (1879-1959) першим показав, що ембріональні і навіть деякі зрілі клітини можуть рости і розмножуватися поза тілом у відповідній середовищі. Ця техніка, звана культивуванням клітин, була доведена до досконалості французьким біологом А. Карреля (1873-1959). Рослинні клітини теж можна вирощувати в культурі, однак у порівнянні з тваринами клітинами вони утворюють великі скупчення і міцніше прикріплюються один до одного, тому в процесі росту культури утворюються тканини, а не окремі клітини. У клітинній культурі з окремої клітини можна виростити ціле дорослу рослину, наприклад моркву.

За допомогою мікроманіпулятори окремі частини клітини можна видаляти, додавати або якимось чином видозмінювати. Велику клітку амеби вдається розділити на три основних компоненти - клітинну мембрану, цитоплазму і ядро, а потім ці компоненти можна знову зібрати і отримати живу клітину. Таким шляхом можуть бути отримані штучні клітини, що складаються з компонентів різних видів амеб.

• За допомогою мікроманіпулятори окремі частини клітини можна видаляти, додавати або якимось чином видозмінювати. Велику клітку амеби вдається розділити на три основних компоненти - клітинну мембрану, цитоплазму і ядро, а потім ці компоненти можна знову зібрати і отримати живу клітину. Таким шляхом можуть бути отримані штучні клітини, що складаються з компонентів різних видів амеб.

• Якщо взяти до уваги, що деякі клітинні компоненти представляється можливим синтезувати штучно, то досліди по збірці штучних клітин можуть виявитися першим кроком на шляху до створення в лабораторних умовах нових форм життя. Оскільки кожен організм розвивається з однієї єдиної клітини, метод отримання штучних клітин в принципі дозволяє конструювати організми заданого типу, якщо при цьому використовувати компоненти, що трохи відрізняються від тих, які є в нині існуючих клітин. У дійсності, однак, повного синтезу всіх клітинних компонентів не вимагається. Структура більшості, якщо не всіх компонентів клітини, визначається нуклеїновими кислотами. Таким чином, проблема створення нових організмів зводиться до синтезу нових типів нуклеїнових кислот і заміні ними природних нуклеїнових кислот в певних клітинах.

• Інший тип штучних клітин може бути отриманий в результаті злиття клітин одного або різних видів. Щоб добитися злиття, клітини піддають дії вірусних ферментів; при цьому зовнішні поверхні двох клітин склеюються разом, а мембрана між ними руйнується, і утворюється клітина, в якій два набори хромосом укладені в одному ядрі. Можна злити клітини різних типів або на різних стадіях розподілу. Використовуючи цей метод, вдалося отримати гібридні клітини миші і курчати, людини і миші, людини і жаби. Такі клітини є гібридними лише спочатку, а після численних клітинних поділів втрачають більшість хромосом або одного, або іншого виду. Кінцевий продукт стає, наприклад, по суті клітиною миші, де людські гени відсутні або є лише в незначній кількості. Особливий інтерес представляє злиття нормальних і злоякісних клітин. У деяких випадках гібриди стають злоякісними, в інших немає, тобто обидві властивості можуть виявлятися і як домінантні, і як рецесивні. Цей результат не є несподіваним, оскільки злоякісність може викликатися різними чинниками і має складний механізм.

Методи мікроскопії вибираються (і забезпечуються конструктивно) в залежності від характеру і властивостей досліджуваних об'єктів, адже останні впливають на контрастність зображення.

• Методи мікроскопії вибираються (і забезпечуються конструктивно) в залежності від характеру і властивостей досліджуваних об'єктів, адже останні впливають на контрастність зображення.

Метод світлого поля в прохідному світлі застосовується при вивченні прозорих препаратів з включеними в них абсорбуючими (поглинаючими світло) частками і деталями. Це можуть бути, наприклад, тонкі забарвлені зрізи тваринних і рослинних тканин, тонкі шліфи мінералів і т. д. За відсутності препарату пучок світла з конденсора, проходячи через об'єктив, дає поблизу фокальної площини окуляра рівномірно освітлене поле. При наявності в препараті абсорбуючого елемента відбувається часткове поглинання і часткове розсіювання падаючого На нього світла, що й обумовлює появу зображення.

• Метод світлого поля в прохідному світлі застосовується при вивченні прозорих препаратів з включеними в них абсорбуючими (поглинаючими світло) частками і деталями. Це можуть бути, наприклад, тонкі забарвлені зрізи тваринних і рослинних тканин, тонкі шліфи мінералів і т. д. За відсутності препарату пучок світла з конденсора, проходячи через об'єктив, дає поблизу фокальної площини окуляра рівномірно освітлене поле. При наявності в препараті абсорбуючого елемента відбувається часткове поглинання і часткове розсіювання падаючого На нього світла, що й обумовлює появу зображення.

• Метод косого освітлення - різновид попереднього методу. Відмінність між ними полягає в тому, що світло на об'єкт направляють під великим кутом до напрямку спостереження. Іноді це допомагає виявити «рельєфність» об'єкта за рахунок утворення тіней.

• Метод світлого поля у відбитому світлі застосовується при дослідженні непрозорих відображають світло об'єктів, наприклад шліфів металів або руд. Освітлення препарату (від освітлювача і напівпрозорого дзеркала) проводиться зверху, через об'єктив, який одночасно грає і роль конденсора. У зображенні, що створюється в площині об'єктивом спільно з тубусной лінзою, структура препарату видно із-за відмінності в здатності, що відображає її елементів; на світлому полі виділяються також неоднорідності, що розсіюють падаюче на них світло.

Метод темного поля в прохідному світлі використовується для отримання зображень прозорих неабсорбірующіх об'єктів, які не можуть бути видні, якщо застосувати метод світлого поля. Найчастіше це біологічні об'єкти. Світло від освітлювача і дзеркала направляється на препарат конденсором спеціальної конструкції - т. зв. конденсором темного поля. По виході з конденсора основна частина променів світла, не змінила свого напрямку при проходженні через прозорий препарат, утворює пучок у вигляді порожнього конуса і не потрапляє в об'єктив (який знаходиться всередині цього конуса). Зображення в мікроскопі формується за допомогою лише невеликої частини променів, розсіяних мікрочастинками знаходиться на предметному склі препарату всередину конуса і пройшли через об'єктив. У полі зору на темному тлі видно світлі зображення елементів структури препарату, що відрізняються від навколишнього середовища показником заломлення. У великих часток видно тільки світлі краю, що розсіюють промені світла. Використовуючи цей метод, не можна визначити по виду зображення, прозорі частки або непрозорі, більший чи менший показник заломлення вони мають у порівнянні з навколишнім середовищем.

• Метод темного поля в прохідному світлі використовується для отримання зображень прозорих неабсорбірующіх об'єктів, які не можуть бути видні, якщо застосувати метод світлого поля. Найчастіше це біологічні об'єкти. Світло від освітлювача і дзеркала направляється на препарат конденсором спеціальної конструкції - т. зв. конденсором темного поля. По виході з конденсора основна частина променів світла, не змінила свого напрямку при проходженні через прозорий препарат, утворює пучок у вигляді порожнього конуса і не потрапляє в об'єктив (який знаходиться всередині цього конуса). Зображення в мікроскопі формується за допомогою лише невеликої частини променів, розсіяних мікрочастинками знаходиться на предметному склі препарату всередину конуса і пройшли через об'єктив. У полі зору на темному тлі видно світлі зображення елементів структури препарату, що відрізняються від навколишнього середовища показником заломлення. У великих часток видно тільки світлі краю, що розсіюють промені світла. Використовуючи цей метод, не можна визначити по виду зображення, прозорі частки або непрозорі, більший чи менший показник заломлення вони мають у порівнянні з навколишнім середовищем.

• В основі методу ультрамікроскопія лежить той же принцип - препарати у ультрамікроскопа висвітлюються перпендикулярно напрямку спостереження. При цьому методі можна виявити (але не «спостерігати») надзвичайно дрібні частинки. За допомогою імерсійним ультрамікроскопа вдається зареєструвати присутність у препараті частинок розміром до 2 * 10-9 м. Але форму і точні розміри таких частинок за допомогою цього методу визначити неможливо. Непрозорі препарати (наприклад, шліфи металів), що спостерігаються за методом темного поля у відбитому світлі висвітлюють зверху - через спеціальну кільцеву систему, розташовану навколо об'єктиву, яка зветься епіконденсором.

Поляризаційна мікроскопія - це метод спостереження в поляризованому світлі для мікроскопічного дослідження препаратів, що включають оптично анізотропні елементи (або цілком складаються з таких елементів). Такими є багато мінералів, зерна в шліфах сплавів, деякі тварини і рослинні тканини та ін Спостереження можна проводити як в прохідному, так і у відбитому світлі. Світло, що випромінюється освітлювачем, пропускають через поляризатор. Повідомлена йому при цьому поляризація змінюється при подальшому проходженні світла через препарат (або віддзеркаленні від нього). Ці зміни вивчаються за допомогою аналізатора і різних оптичних компенсаторів. Аналізуючи такі зміни, можна судити про основні оптичних характеристиках анізотропних мікрооб'єктів: силі подвійного променезаломлення, кількості оптичних осей і їх орієнтації, обертанні площини поляризації, дихроїзм.

• Поляризаційна мікроскопія - це метод спостереження в поляризованому світлі для мікроскопічного дослідження препаратів, що включають оптично анізотропні елементи (або цілком складаються з таких елементів). Такими є багато мінералів, зерна в шліфах сплавів, деякі тварини і рослинні тканини та ін Спостереження можна проводити як в прохідному, так і у відбитому світлі. Світло, що випромінюється освітлювачем, пропускають через поляризатор. Повідомлена йому при цьому поляризація змінюється при подальшому проходженні світла через препарат (або віддзеркаленні від нього). Ці зміни вивчаються за допомогою аналізатора і різних оптичних компенсаторів. Аналізуючи такі зміни, можна судити про основні оптичних характеристиках анізотропних мікрооб'єктів: силі подвійного променезаломлення, кількості оптичних осей і їх орієнтації, обертанні площини поляризації, дихроїзм.

Метод фазового контрасту і його різновид - т. зв. метод «аноптрального» контрасту призначені для одержання зображень прозорих і безбарвних об'єктів, невидимих ​​при спостереженні за методом світлого поля. До таких належать, наприклад, живі незабарвлені тваринні тканини. Суть методу в тому, що навіть при дуже малих відмінностях у показниках заломлення різних елементів препарату світлова хвиля, що проходить через них, зазнає різні зміни по фазі (набуває т. н. Фазовий рельєф). Не сприймаються безпосередньо ні оком, ні фотопластинкою, ці фазові зміни за допомогою спеціального оптичного пристрою перетворюються на зміни амплітуди світлової хвилі, тобто у зміни яскравості («амплітудний рельєф»), які вже помітні оком або фіксуються на фоточутливому шарі. Іншими словами, в отримуваних видимому зображенні розподіл яркостей (амплітуд) відтворює фазовий рельєф. Отримувана таким чином зображення називається фазово-контрастним.

• Метод фазового контрасту і його різновид - т. зв. метод «аноптрального» контрасту призначені для одержання зображень прозорих і безбарвних об'єктів, невидимих ​​при спостереженні за методом світлого поля. До таких належать, наприклад, живі незабарвлені тваринні тканини. Суть методу в тому, що навіть при дуже малих відмінностях у показниках заломлення різних елементів препарату світлова хвиля, що проходить через них, зазнає різні зміни по фазі (набуває т. н. Фазовий рельєф). Не сприймаються безпосередньо ні оком, ні фотопластинкою, ці фазові зміни за допомогою спеціального оптичного пристрою перетворюються на зміни амплітуди світлової хвилі, тобто у зміни яскравості («амплітудний рельєф»), які вже помітні оком або фіксуються на фоточутливому шарі. Іншими словами, в отримуваних видимому зображенні розподіл яркостей (амплітуд) відтворює фазовий рельєф. Отримувана таким чином зображення називається фазово-контрастним.

Типова схема роботи методу: у передньому фокусі конденсора встановлюється апертурная діафрагма, отвір якої має форму кільця. Її зображення виникає поблизу заднього фокуса об'єктива, і там же встановлюється т. н. фазова пластинка, на поверхні якої є кільцевий виступ чи кільцева канавка, звана фазовим кільцем. Фазова платівка не завжди вміщена у фокусі об'єктиву - часто фазовий кільце наносять прямо на поверхню однієї з лінз об'єктива. У будь-якому випадку не відхилені в препараті промені від освітлювача, що дають зображення діафрагми, повинні повністю проходити через фазовий кільце, яке значно послаблює їх (його роблять поглинаючим) і змінює їх фазу на  / 4 ( - довжина хвилі світла). А промені, навіть ненабагато відхилені (розпорошені) у препараті, проходять через фазову пластинку, минаючи фазовий кільце, і не зазнають додаткового зсуву фази. З урахуванням фазового зсуву в матеріалі препарату повна різницю фаз між відхиленими і не відхиленими променями близька до 0 або  / 2, і в результаті інтерференції світла в площині зображення препарату вони помітно посилюють або послаблюють одна одну, даючи контрастне зображення структури препарату. Відхилені промені мають значно меншу амплітуду в порівнянні з не відхиленими, тому ослаблення основного пучка в фазовому кільці, зближуючи значення амплітуд, також призводить до більшої контрастності зображення. Метод дає можливість розрізняти малі елементи структури, надзвичайно слабо контрастні в методі світлого поля. Прозорі частинки, порівняно не малі за розмірами, розсіюють промені світла на такі невеликі кути, що ці промені проходять разом з не відхиленими через фазовий кільце. Для таких частинок фазово-контрастний ефект має місце тільки поблизу їх контурів, де відбувається сильне розсіювання.

• Типова схема роботи методу: у передньому фокусі конденсора встановлюється апертурная діафрагма, отвір якої має форму кільця. Її зображення виникає поблизу заднього фокуса об'єктива, і там же встановлюється т. н. фазова пластинка, на поверхні якої є кільцевий виступ чи кільцева канавка, звана фазовим кільцем. Фазова платівка не завжди вміщена у фокусі об'єктиву - часто фазовий кільце наносять прямо на поверхню однієї з лінз об'єктива. У будь-якому випадку не відхилені в препараті промені від освітлювача, що дають зображення діафрагми, повинні повністю проходити через фазовий кільце, яке значно послаблює їх (його роблять поглинаючим) і змінює їх фазу на  / 4 ( - довжина хвилі світла). А промені, навіть ненабагато відхилені (розпорошені) у препараті, проходять через фазову пластинку, минаючи фазовий кільце, і не зазнають додаткового зсуву фази. З урахуванням фазового зсуву в матеріалі препарату повна різницю фаз між відхиленими і не відхиленими променями близька до 0 або  / 2, і в результаті інтерференції світла в площині зображення препарату вони помітно посилюють або послаблюють одна одну, даючи контрастне зображення структури препарату. Відхилені промені мають значно меншу амплітуду в порівнянні з не відхиленими, тому ослаблення основного пучка в фазовому кільці, зближуючи значення амплітуд, також призводить до більшої контрастності зображення. Метод дає можливість розрізняти малі елементи структури, надзвичайно слабо контрастні в методі світлого поля. Прозорі частинки, порівняно не малі за розмірами, розсіюють промені світла на такі невеликі кути, що ці промені проходять разом з не відхиленими через фазовий кільце. Для таких частинок фазово-контрастний ефект має місце тільки поблизу їх контурів, де відбувається сильне розсіювання.

• Метод спостереження в інфрачервоних (ІЧ) променях також вимагає перетворення невидимого для ока зображення у видиме з використанням фотографування або за допомогою електронно-оптичного перетворювача. ІК мікроскопія дає можливість вивчати внутрішню структуру тих об'єктів, які непрозорі в видимому світлі, наприклад темних стекол, деяких кристалів і мінералів і пр