实验光学仪器常识

实验光学仪器常识-相衬显微镜的的发明及原理

  光波好象水波一样，有其一定的波长、振幅和相位，可用曲线图
表示之。波长代表颜色，振幅代表明暗。当光波通过二种不同折射串
的介质时（如由空气入水，或由水入玻璃），其波长、振幅和相位皆
有不同程度的变化。两种波长相同的光波相遇，由于相位不同，其振
幅有加强或减弱的变化，使光线变明亮或暗淡，称为光的千涉现象。
光波通过小颗粒后可产生直射光和衍射光。后者的振幅较小，相位较
慢

  相差是指同一光线经过折射率不同的介质，其相位发生变化的差
别。介质厚，折射率大，减速也大。光线的相差一般肉眼看不到，但
利用衍射和干涉现象就把相差变为明暗之差，肉眼才能看到。

  相差显微镜是利用衍射和干涉现象，把直射光推退1/4 波长，使
直射光和衍射光维持

  同一相位，两者组成的光波，由于干涉现象，其振幅为两者之和。
因背景只有直射光，故被照射的小颗粒比背景亮，称明反差或负反差

如将衍射光推迟1/4 波长，直射光和衍射光的相位差变成1/2 波长，
合成波振幅为两者振幅之差，故被照射颗校比背景暗，称暗反差或正
反差

  德国物理学家Zernike ， F. 于1934年根据Abbe显微镜的成象原
理，提出相差（相衬）显微镜的原理和设计。。但当时的生物学家并不表示欢
迎和重视。1941年Kohler和Loos发表他们在蔡司（Zeiss ）实验室研
究有关相差显微镜的实验结果，引起了美国光学公司的注意，由该公
司和英国的一些单位开始制造此镜出售，以后全世界各显微镜制造商
厂不断改进完善。

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