相差显微镜是一种专门设计用于观察 未染色标本的显微镜，它能够在没有染色的情况下显著提高样品的对比度。这种显微镜利用光的干涉和衍射原理，将生物样品的相位差转换成振幅差，从而使得原本人眼无法分辨的细微结构变得清晰可见。相差显微镜在细胞生物学研究中有着广泛应用，常用于观察活细胞、微生物、细菌等近乎无色透明的物质。
相差显微镜的发明
相差显微镜由荷兰科学家Zernike于1942年发明，用于观察未染色标本和活细胞。其发明基于光的干涉和衍射现象，通过改变光波的相位差，并将其转换为振幅差，从而提高了观察的对比度。
相差显微镜的工作原理
相差显微镜利用物体不同结构成分之间的折射率和厚度的差别，将光程差转变为振幅差。具体来说，当光线通过不同折射率和厚度的介质时，其相位会发生变化，这种相位差人眼无法观察。相差显微镜通过特定的光学元件，如环状光阑和相位板，将这种相位差转换为振幅差，使得标本的细微结构变得可见。
相差显微镜的结构特点
环状光阑：
位于光源与聚光器之间，使透过聚光器的光线形成空心光锥，焦聚到标本上。
相位板：
在物镜中加了涂有氟化镁的相位板，可将直射光或衍射光的相位推迟1/4λ，从而形成亮反差或暗反差。
合轴调节望远镜：
用于调节环状光阑的像与相板共轭面完全吻合。
相差显微镜的应用
相差显微镜主要用于观察活细胞、未染色的生物标本、微生物、细菌等。它也适用于观察缺少反差的染色样品，以及用于临床尿液分析等领域。
相差显微镜与其他显微镜的区别
与普通光学显微镜相比，相差显微镜的主要区别在于其利用光的相位差进行观察，而不是光的反射和吸收。这使得相差显微镜在观察未染色或低对比度样品时具有更高的敏感性和分辨率。
结论
相差显微镜是一种强大的观察工具，特别适用于观察未染色和活细胞，能够显著提高样品的对比度，帮助研究者更清晰地看到细胞和生物样品的细微结构。