Kontrastverfahren der Lichtmikroskopie

"Hellfeld"-Modus (HF)

Hier nutzt man vor allem lokale und spektrale Unterschiede in der Lichtabsorption des beleuchteten Materials, um durch Helligkeits- und Farbunterschiede einen Kontrast zwischen Materialien hervorzurufen. Die Probe wird +/- senkrecht angestrahlt und auch senkrecht angeschaut.

"Dunkelfeld"-Modus (DF)

Die Probe wird unter einem flachen Winkel zur Oberfläche angestrahlt und senkrecht zur Oberfläche angeschaut. Glatte Flächen senkrecht zur Beobachtungsrichtung reflektieren das schräg einfallende Licht unter dem Auftreffwinkel und erscheinen dunkel. An Oberflächen-Unebenheiten und an Partikeln auf der Oberfläche wird der Lichtstrahl gestreut - sie werden dadurch erkennbar.

"Polarisations"-Modus (POL)

Setzt man linear polarisiertes Licht ein, dann können optisch anisotrope Volumenelemente den Lichtstrahl je nach (Kristallit-)Orientierung unterschiedlich stark brechen und reflektieren. Durch einen zweiten Linearpolfilter wird dies "analysiert" und in hell/dunkel-Kontraste übersetzt. Die Methode eignet sich u.a. um defektinduzierte Doppelbrechung in optisch isotropen Materialien (kubische Kristalle, Glas, amorphe Kunststoffe, Schmelzen) sichtbar zu machen. 

"Differential-Interferenz-Kontrast" (DIC)

Hier wird ein Lichtstrahl in zwei parallel zueinander verlaufende Strahlen geteilt, bevor er +/- senkrecht auf die Probe trifft. Nach der Reflexion an eng benachbarten Probenstellen werden die beiden Strahlen wieder zusammengeführt. Ein Höhenunterschied zwischen den benachbarten Probenstellen führt über die Wegdifferenz zu einer Phasenverschiebung zwischen den Teilstrahlen. Diese wird genutzt, um Kontraste zu erzeugen, die meist als Falschfarben ausgegeben werden. Je nach Höhenunterschied wird eine andere Falschfarbe erzeugt. Wenige Nanometer hohe Stufen können so auf einer sehr glatten Oberfläche bereits wahrgenommen werden. Bei rauhen Oberflächen macht DIC keinen Sinn.

Der früher langwierige Wechsel des Kontrast-Modus ist mit den aktuellen Forschungsmikroskopen eine Sache von Sekunden. Es lohnt sich, dieselbe Probenstelle in verschiedenen Kontrast-Modi
zu betrachten und komplementäre Informationen zu erhalten.

Siehe z.B.

 "Gefüge eines Edelstahls"