相差顯微鏡(phasecontrast microscope)由P.Zernike于1932年發(fā)明,并因此獲1953年諾貝爾物理獎。這種顯微鏡最大的特點是可以觀察未經染色的標本和活細胞。
相差顯微鏡的基本原理是,把透過標本的可見光的光程差變成振幅差,從而提高了各種結構間的對比度,使各種結構變得清晰可見。光線透過標本后發(fā)生折射,偏離了原來的光路,同時被延遲了1/4λ(波長),如果再增加或減少1/4λ,則光程差變?yōu)?/2λ,兩束光合軸后干涉加強,振幅增大或減下,提高反差。在構造上,相差顯微鏡有不同于普通光學顯微鏡兩個特殊之處:
1.環(huán)形光闌(annular diaphragm) 位于光源與聚光器之間,作用是使透過聚光器的光線形成空心光錐,焦聚到標本上。
2.相位板(annular phaseplate)在物鏡中加了涂有氟化鎂的相位板,可將直射光或衍射光的相位推遲1/4λ。分為兩種:
1.A 相板:將直射光推遲1/4λ,兩組光波合軸后光波相加,振幅加大,標本結構比周圍介質更加變亮,形成亮反差(或稱負反差)。
2.B 相板:將衍射光推遲1/4λ,兩組光線合軸后光波相減,振幅變小,形成暗反差(或稱正反差),結構比周圍介質更加變暗。
相差顯微鏡照明原理
一種介殼蟲的染色體(PCM照片)