DIC光路梯度和幅度分布

在微分干涉衬度 ( DIC ) 显微镜中，正交波前穿过样本所经历的光路差异由光学系统转换为目镜中观察到的最终图像的振幅变化。本交互式教程探讨了各种半透明样本的光路梯度和振幅（强度）分布之间的关系。

本教程初始化时，左侧窗口中出现随机选择的样本图像，一对蓝色对角线以 45 度角慢慢穿过图像的样本部分。微分干涉显微镜中诺马斯基棱镜的剪切轴（x）由位于标本图像窗口下角的双头白色箭头表示（注：显微镜的剪切轴与对角线平行） ）。当蓝对角线穿过图像时，与两条蓝线之间的薄对角线切片相对应的样本的振幅剖面将在DIC 振幅剖面窗口中绘制。此外，光程差（OPD）沿对角线切片显示在光程差窗口中。

为了手动操作教程，首先单击“暂停”按钮以停止双蓝线的运动。接下来，将鼠标光标放在线上，然后单击并拖动图像上的线，以查看沿标本表面的任何切片的振幅分布和光程差变化。以这种方式，可以在样本和周围背景上的每个点处检查和比较幅度分布的变化以及与相应光程差的关系。彻底研究样本后，使用选择样本下拉菜单选择具有不同轮廓的新样本。小程序速度滑块可用于更改蓝色对角线自动穿过样本图像的速度。

分束棱镜产生的正交波前通过样本相位梯度后，它们通过第二个棱镜和分析器（另一个偏振器）的微分干涉重新组合，以产生梯度的高对比度再现。微分干涉衬度和相位衬度都依赖于采样光束和参考光束之间的样本相位差来产生基于变化幅度的图像。相衬根据样本衍射的光波与穿过聚光环、样本和相位板的参考光束之间表现出的相位变化来转换图像幅度信息。然而，不同的是，DIC 图像对应于数学一阶导数，而不是幅度，从样本光程差获得的梯度分布。

DIC 显微镜中的光路梯度和强度分布之间的关系如图 1 所示。图 1(a) 中的样本是一个甜甜圈形的人红细胞，在高放大倍率下以微分干涉对比成像，剪切轴由双线表示。 - 箭头（西北到东南）。光程差（纵坐标）与红细胞沿剪切轴（横坐标）的横截面的关系图如图 1（b）所示。请注意，光路轮廓反映了人类血细胞表现出的薄中心和厚边缘。图 1(c) 中显示了微分干涉对比度图像上的强度扫描，该强度扫描与光程差曲线（图 1(b)）的一阶导数添加到常数后非常接近。红细胞光路轮廓中的正斜率和负斜率分别在一阶导数扫描和相应的微分干涉对比图像中产生较高和较低振幅的区域。光程差轮廓中斜率没有变化的区域具有与背景相同的强度，并且对应于光程差的一阶导数图中的基线。

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