相差光学显微镜

明场显微镜对于许多透明生物标本通常只能提供低对比度图像，无法区分很多细节。提高明场显微镜对比度的一种方法是使用选择性染色剂，但这种染色剂通常对活细胞有毒。使用相差光学显微镜，无需染色就可以更大对比度观察各种类型生物标本的结构。相差方法利用样本结构之间的光密度差异，使光与样本及其结构相互作用后发生相位变化。

徕卡显微镜为各种生命科学和法医学应用中的细胞或组织研究提供相差方法。相差方法在某些材料科学和地球科学应用中也非常有用。

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什么是相差？

相差是一种光学对比度技术，用在显微镜上可以使生物样本细胞中未染色的结构显示出来。细胞结构在明场照明下显得透明，使用相差方法后能够具有高对比度和丰富的细节。细胞中不同结构之间的光密度不同，光与这些结构相互作用后相位就会发生变化。这个现象就是相差方法的基础。光密度高的细胞结构看起来就会比光密度低的结构更暗。

相差显微镜有哪些用途？这类显微镜可以将哪些类型的样本可视化？

相差显微镜大多数时候用于观察生物标本和组织。从固定标本到活细胞和活组织，各种各样的生物标本都可以通过相差显微镜观察。请阅读这些文章中举的例子：https://www.leica-microsystems.com/science-lab/phase-contrast 和 https://www.leica-microsystems.com/science-lab/optical-contrast-methods

相差显微镜如何工作？

相差显微镜类似于传统的宽场显微镜，不同之处在于它使用环形光圈和四分之一波片（λ/4）相位板。环形光圈位于光源和聚光镜之间，相位板位于物镜后面的显微镜光学器件中。环形光穿过光圈，被聚光镜聚焦到待观察的生物标本上。

部分环形光被样本的光密结构衍射，发生约λ/4的负相位差。发生相位差的衍射光绕过四分之一波片。与此不同，另一部分环形光直接穿过样本，不发生偏离，到达相位板后发生λ/4正相位差。被样本结构衍射的光与穿过相位板的光之间的总相位差约为λ/2，因此会发生相消干涉。因此，光密度高的细胞结构看起来就会比光密度低的结构更暗。

更多信息请参考以下文章：https://www.leica-microsystems.com/science-lab/phase-contrast