相差显微镜的结构

　　相差显微镜是利用细胞内结构的细微差别所形成的折射率不同，以及细微结构自身厚度的不同，对光波的影响，通过相差显微镜的放大，达到能被人眼观察的程度。相差显微镜不同于普通光学显微镜，在装置上有四种必不可缺的部件：相差物镜(内有相板)、具有环状光阑的转盘聚光器、合轴调中望远镜和绿色的滤色镜。

相差显微镜的相差物镜

　　相差显微镜的相差物镜与普通物镜的主要区别在于具有相板结构，相板是由光学玻璃制成的，利用光的衍射和干涉现象，将直射光和衍射光的相位差转变为振幅差。相差显微镜的相板平面上，有一圈与周围(里外)相板厚度不同的或凸凹的圆环。相板分两部分：

　　①共轭面：通常为环状，是通过直射光的部分。其环是凸起的，也可能是凹陷的。

　　②补偿面：共轭面内外两侧部分，是通过衍射光的部分。

　　相差显微镜相板的共轭面或补偿面上，涂有改变光波相位或吸收光线的物质，通常为氟化镁。当光线通过时，使光波的相位或振幅改变，从而达到不同的目的与观察效果。相板的种类比较多，对光的吸收率高低不同，所以产生不同的反差效果，从反差上大致可分下列两类：

　　①明反差或负反差：

　　是指在相差显微镜的视场中，物像亮度大于背景亮度的现象。在被检物体的折射率大于周围介质时，直射光被相板的共轭面(因为在共轭面上涂有改变相位和吸收光线的物质)推迟1/4波长，同时吸收80%~90%，振幅变小，致使仅由直射光照射的背景变暗。通过补偿面的衍射没有变化，由于直射光推迟1/4波长，两者(直射光与衍射光)有完全相同的相位，合成波P等于直射光S与衍射光D之合，即P=S+D，故振幅加大。所以被检物体比只有直射光照射的背景亮得多。

　　②暗反差或正反差：

　　是指在相差显微镜的视场中，背景亮度大于物像亮度的现象。与明反差相反，把通过补偿面(因为在相板的补偿面上涂有改变光波相位的物质)的衍射光推迟1/4波长，使衍射光与直射光的相位相差1/2波长，同时，直射光在共轭面(上涂吸光物质)被部分吸收(可能是为了避免背景过亮影响观察)。由于两者在像点相互干涉的结果，使合成波(P=S-D)振幅变小，被检物像的影像比背景显著变暗。

　　由上所述，正是由于相板的存在，相差显微镜才具有其特殊的分辨能力。在相差物镜内的后焦面上装有种类不同的相板，因而物镜在明暗反差上可区分为两大类，即明反差(B)或负反差(N)物镜和暗反差(D)或正反差(P)物镜。同一反差类别的物镜，依放大率的不同，又可分为10×、20×、40×、和100×数种，因此，20余种。

相差显微镜的转盘聚光器

　　相差显微镜的转盘聚光器位于镜台之下，普通聚光器的所在位置上，由聚光镜和环状光阑构成。环状光阑位于聚光镜之下，是一种特殊的光阑装置，由大小不同的环状通光孔构成，不同规格的通光孔——环状光阑装配在一个可旋转的转盘上，按需要调转使用。

　　相差显微镜环状光阑的环宽与直径各不相同，与不同放大率的相差物镜内的相板相匹配，不可滥用。转盘前端朝向使用者一面有标示窗(孔)，转盘上的不同部位标有0、1、2、3和4或0、10、20、40和100字样，通过标示窗显现。“0”表示非相差的明视场的普通光阑。1或10、2或20、3或40和4或100，表示与相应放大率的相差物镜相匹配的不同规格的环状光阑的标志。通过手动转入的标示窗内之数字，表示该数字所代表的环状光阑已进入光路。

相差显微镜的合轴调中望远镜

　　相差显微镜的合轴调中望远镜简称CT，又名合轴调中目镜。它是眼透镜，可行升降调节，具有较长的焦距的一种望远目镜。镜筒较长，其直径与观察目镜相同。它的功用仅作为环状光阑的环孔(亮环)与相差物镜相板的共轭面环孔(暗环)的调中合轴与调焦之用。

　　相差显微镜使用时，转盘聚光器的环状光阑与相差目镜必须匹配，且环状光阑的孔环与相差物镜相板共轭面的环孔在光路中要准确合轴，并完全吻合或重叠。以保证直射光和衍射光各行其路，使成像光线的相位差转变为可见的振幅差。但是，相差显微镜的光路中前述两环的影像较小，一般目镜难以辨清，不能进行调焦与合轴的操作，所以必须借助合轴调中望远镜。

相差显微镜的绿色滤色镜

　　相差物镜的种类，从色差消除情况来分，多属消色差物镜或PL物镜。消色差物镜的Z佳清清晰范围的光谱区为510~630nm。

　　要提高相差显微镜的性能Z好以波长范围小的单色光照明，即接物镜Z佳清晰范围的波长的光线进行照明。所以，使用相差物镜时，在光路上500~600nm左右的绿色滤色镜，使照明光线中的红光和蓝光被吸收，只透过绿加用透射光线波长为光，可提高物镜的分辨能力。该滤色镜兼有吸热的作用，以利活体观察。

相差显微镜的光路与成像

　　相差显微镜的照明光束，由转盘聚集器环状光阑的环状孔射入聚光镜，透射载物台上的被检样品，经样品后，入射光除透射的直线光外，同时产生衍射光。衍射光的振幅较小，相位滞后。直射光和衍射光进入物镜，前者由环状的共轭面、后者由较大的补偿面透过相板，前后相互干涉造像。样品的影像由直射光(S)和衍射光(D)经干涉后的合成波(P)造成，即P=S±D;背景仅由直射光形成。由于直射光和衍射光两种光波的相位差异不同造成不同的反差效果，或明反差或暗反差不等视所用物镜的相板类别而定。成像光束由物镜射入目镜，在目镜的视场光阑处再次放大，并由出射光瞳射出目镜。