相差显微镜的工作原理

　　相差显微镜的工作原理

　　在相差显微镜检验时，只有当透射光的波长(颜色)和振幅(亮度)随周围介质发生明显变化时，才能用肉眼分辨出视场中的样品。当照明光通过无色透明的物体时，透射光的波长和振幅没有明显变化，尤其是振幅几乎不变。用普通光学显微镜观察时，很难分辨出这样一个物体的结构。需要借助相差显微镜，利用固色、染色等物理化学方法，使样品的透射光与背景在波长或振幅上发生变化，即在颜色和亮度上存在差异，进行鉴别。

　　一束光通过不同折射率的透明介质后，衍射光和透射直射光的波长没有明显变化，但衍射光的振幅比直射光略小，这也是透明异质材料出现一些明暗变化的原因，但这种变化很小，无法有效区分。明显的变化是衍射光的相位滞后于透射光的相位1/4λ。人眼虽然不可分辨相位差，但可以分辨振幅和波长的变化。相差显微镜就是利用这一点，将相位差转化为振幅的变化，即原本透明但折射率不同的结构呈现出明暗的差距，从而可以清晰地区分。

　　当可见光通过介质水或其他小分子同质物质时，由于介质分子比可见光的波长小得多，光的衍射现象并不明显。可以说透射光是直射光。但当光可以透过与入射光波长相近的胞状结构或其他材料结构时，就会发生明显的衍射现象，透射光会转化为衍射光。即细胞等普通观察对象的结构尺寸刚好足以衍射光。相差显微镜就是利用了这一点。光波通过小颗粒后，产生直射光和衍射光。衍射光的振幅小，相位滞后。在光学系统中，这种直射光和衍射光相遇或叠加，振幅发生变化，光有明有暗，这就是光的干涉现象。