Differenzieller Interferenzkontrast Photographie

Grundlagen: Eine sehr erfolgreiche Technik in der Mikroskopie ist Abbildung mit dem differenzielle Interferenzkontrast kurz DIC. Die DIC Technik wurde von Georg Normarski um 1950 entwickelt. Sie erlaubt die Sichtbarmachung kleinster Brechungsunterschiede wodurch viele biologische Objekte ohne umständliche Färbetechniken untersucht werden können. Bei der DIC-Technik wird das Licht in zwei seitlich versetzte Strahlen aufgespaltet die nach dem Durchgang durch das Objekt zur Interferenz gebracht werden. Zur Aufspaltung und Wiedervereinigung der Lichtstrahlen werden Normasky- oder Wollastonprismen und Polfilter verwendet.

Das DIC-Verfahren kann nicht nur mikroskopische Abbildungen verwendet werden sondern eignet sich auch für makroskopische Bilder in der Art des Schlieren- oder Moiree- Verfahrens. Ein Nachteil sind aber die benötigten Prismen, die aus kristallinem Quarz oder Kalkspat bestehen und mit einigen Tausend Euro sehr teuer sind was eine Verwendung des DIC's für den armen Bastler verhindert.

Das Sandersonprisma:
1995 hatte der Physiker Sanderson eine wirklich geniale Idee, er verwendete statt der teuren Prismen billige Stäbe aus Polykarbonat in denen durch Druckbelastung Spannungsdoppelbrechung erzeugt wird welche die schon beschriebene Aufspaltung der Lichtstrahlen bewirkt.Der Stab wird wie in der rechten Zeichnung zwischen vier Auflagepunkten eingespannt und dadurch gebogen. Durch die Höhe des Belastungsdrucks kann die Stärke der Doppelbrechung und damit der Aufspaltungswinkel in weiten Grenzen verändert werden kann. Die Durchbiegung in der rechten Zeichnung ist zur Verdeutlichung stark übertrieben.
Statt Polykarbonat können auch andere Kunststoffe wie Plexiglas oder Polystyrol verwendet werden, wichtig ist natürlich das die beiden Frontflächen des Stabes von guter optischer Qualität sind.

Schlierenaufbau mit dem Sandersonprisma:
Im rechten Bild sieht man den Aufbau einer Schlierenoptik mit dem "Sanderson-Prisma". Der Strahlengang entspricht dem herkömmlichen >>Toepler-Verfahren<< nur dass an Stelle der Schlierenkante das Sanderson-Prisma mit zwei Polfiltern eingesetzt wird. Die durch die Schlieren abgelenkten Lichtstrahlen treffen das nun Prisma unter unterschiedlichen Winkeln und führen so zu verschiedenen Interferenzfarben.
Da sich der Verfasser mittlerweile eine digitale Spiegelreflexkamera geleistet hat ist auch der Umweg über den Schirm nicht mehr notwendig sondern das Bild wird direkt mit einer Objektivlinse auf den CCD-Chip abgebildet.

Die Ergebnisse mit den üblichen Testobjekten (Kerze, Zigarette und Gasstrahl) ergeben farbenfrohe Bilder. Die Farben und die Empfindlichkeit der Anordnung kann durch die Stellung der Polfilter und durch den auf das Prisma ausgeübten Druck eingestellt werden.

Natürlich können auch mit dem Sanderson-Prisma High-Speed Aufnahmen gemacht werden wenn die Halogenbeleuchtung durch einen entsprechenden Blitz ersetzt wird.