Contraste de phase

Question 1

Pourquoi les objets transparents sont-ils difficiles à observer en microscopie fond clair ?

Answer 1

• Ils induisent des décalages de phase (λ/4λ/4) invisibles à l’œil nu.
• Le contraste de phase transforme ces déphasages en différences d’amplitude (contraste visible).

Question 2

Comment un “phase object” modifie-t-il la lumière incidente ?

Answer 2

• Onde non déviée (S) : Passe sans interaction (ordre 0).
• Onde déviée (D) : Diffractée par l’objet (λ/4λ/4 de retard).
• Recombinaison (P) : P=S+DP=S+D → Interférences dans le plan image.

Question 3

Pourquoi les objets transparents sont-ils invisibles sans contraste de phase ?
R :

Answer 3

• S et DD ont des amplitudes similaires → Pas de contraste.
• Déphasage résiduel trop faible (λ/20λ/20).

Question 4

Quels sont les deux composants clés d’un microscope à contraste de phase ?

Answer 4

• Diaphragme annulaire : Au condenseur, crée un éclairage annulaire.
• Lame de phase : Dans l’objectif, atténue SS et retarde DD de λ/4λ/4.

Question 5

Comment la lame de phase agit-elle sur les rayons lumineux ?

Answer 5

• Anneau métallique : Réduit l’amplitude de SS de 70-75%.
• Zone périphérique : Retarde DD de λ/4λ/4.

Question 6

Quel est le déphasage total entre SS et DD après la lame de phase ?
R :

Answer 6

• λ/2 (λ/4λ/4 par l’objet + λ/4λ/4 par la lame) → Interférences destructives.

Question 7

Pourquoi l’objet apparaît-il sombre en contraste de phase positif ?

Answer 7

Interférences destructives (λ/2λ/2) entre SS et DD → Zones sombres sur fond clair.

Question 8

Quelle est la différence entre contraste de phase positif et négatif ?

Answer 8

• Positif : Objet sombre sur fond clair (interférences destructives).
• Négatif : Objet clair sur fond sombre (interférences constructives).

Question 9

Comment aligner les anneaux de phase pour un contraste optimal ?

Answer 9

1. Régler Köhler en fond clair.
2. Utiliser une lentille de Bertrand pour superposer l’anneau du condenseur et celui de la lame de phase.

Question 10

Quels artefacts peuvent apparaître avec le contraste de phase ?

Answer 10

• Halos : Contours clairs/foncés masquant les détails.
• Dégradés : Variation d’intensité vers le centre de l’objet.

Question 11

Comment mesurer l’indice de réfraction (RI) du verre avec cette technique ?

Answer 11

Utiliser un liquide de RI connu : Les halos disparaissent quand RI(verre) = RI(liquide).

Question 12

Pourquoi le contraste de phase est-il moins efficace pour les objets épais ?

Answer 12

Retard supplémentaire (λ/2λ/2) → Interférences constructives inversant le contraste.