相差显微镜具有与普通
光学显微镜相同的分辨本领,但是对于活
细胞中折射率相差不多的那些不同的结构,这种显微镜可以利用折射
率的这种微小差异而改进对那些结构的可见度,从而使我们看得更加
清楚。相差显微镜之所以能够做到这点,是因为在聚光器上装有特殊
的光阑,在物镜上装有位相板。相差显微镜聚光镜上的环形光阑,使
光线呈中空的锥形通过聚光器,其余的光都被吸收掉了。这种锥形光
线聚焦在样品上。
在物镜的后焦面处放置一块位相板。这是一块圆形玻璃板,上面
有一圆槽(或凸起)。当没有观察样品时,位相板圆槽的大小和形状
正好与环形光阑在后焦面上的直接象相吻合。如果在聚光镜和物镜间
放上样品,此时在后焦面上除了光阑的直接象之外,还有许多重叠的
衍射象。位相板上的槽或凸起的深度要符合一定要求,当直接象的光
线和衍射象的光线通过位相板时,应使两组光线的光程相差四分之一
波长。在这种条件下,眼睛所看不见的位相差就转变为能够看得见的
强度差了。
两组光线的波幅相加,使看到的物体象比背景亮,这就是亮对比
相笨显微镜。
两组光线的波幅如果部分地抵销,可使看到的物体象比背景暗,
这就是暗对比相差显微镜。
相差显微镜(无论是亮对比还是暗对比)将折光率的微小差别给
扩大了,这就使我们能够区分互相靠得很近的结构,并对以前看不到
的那些结构进行观察。
对细胞在有丝分裂或减数分裂期间染色体的行为,也可比较容易
地进行追踪了。其它一些细胞器也可以用相差显微镜进行观察。相差
显微镜的研究令人信服地证明,以前用固定和染色法所确定的那些细
胞器,是真实存在的结构,而不是人工造成的假象。然而,这种显微
镜所观察到的物象,其周围有一圈晕环,,并且折射率不同的两区域
间的光强度差别离开二者的界面越远则越小,这些情况都会造成一定
程度的失真。