光學(xué)顯微鏡觀察方式中的相差觀察是一種專(zhuān)門(mén)用于觀察透明或半透明樣品的技術(shù)，特別適用于活細(xì)胞和未染色的生物標(biāo)本。以下是關(guān)于相差觀察方式的詳細(xì)介紹：

一、成像原理

相差觀察基于光的干涉原理，將透明樣品中的位相差（即光線通過(guò)不同折射率介質(zhì)時(shí)產(chǎn)生的相位變化差異）轉(zhuǎn)換為振幅差（即明暗差），從而提高樣品中各種結(jié)構(gòu)間的對(duì)比度，使它們變得清晰可見(jiàn)。

具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)光線通過(guò)樣品時(shí)，由于細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)的折射率和厚度的不同，各物點(diǎn)對(duì)光的吸收程度不同，導(dǎo)致在顯微鏡視場(chǎng)中可見(jiàn)到灰度（即明暗度）不同的各物點(diǎn)圖像。同時(shí)，各種物點(diǎn)對(duì)光波產(chǎn)生了衍射和折射，使得通過(guò)的光波因延遲而發(fā)生了偏離，其光程就有了一定的差別，即產(chǎn)生了所謂“位相差”。人眼無(wú)法直接分辨這種位相差，但相差顯微鏡利用光的干涉原理，將這種位相差轉(zhuǎn)換成振幅差，使得原本難以分辨的透明樣品結(jié)構(gòu)變得清晰可見(jiàn)。

二、關(guān)鍵部件

相差觀察需要特殊的相差顯微鏡才能實(shí)現(xiàn)，其關(guān)鍵部件包括：

相差聚光鏡：在光源與聚光鏡之間加入相差環(huán)（環(huán)形光闌），使透過(guò)聚光鏡的光線形成環(huán)形光。相差環(huán)的環(huán)狀孔（中空環(huán)）直徑和孔寬與物鏡內(nèi)的相位環(huán)板匹配，形成的像恰好落在物鏡后焦面與相位板上的共軛面重合。

相差物鏡：鏡片中有氟化鎂等材料制作的相位板，是相差效果的核心。相位板可將直射光或衍射光的相位推遲1/4λ，從而實(shí)現(xiàn)相差到振幅的轉(zhuǎn)換。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

相差顯微鏡在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。例如，在生物學(xué)研究中，相差顯微鏡可以觀察到生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，如細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器等組成部分的結(jié)構(gòu)，以及細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)、分裂和凋亡等過(guò)程。在醫(yī)學(xué)研究和臨床診斷中，相差顯微鏡可以觀察到組織樣本和細(xì)胞樣本，幫助醫(yī)生診斷疾病，并觀察藥物對(duì)細(xì)胞的影響。在材料科學(xué)研究中，相差顯微鏡可以觀察到納米粒子和納米結(jié)構(gòu)的形貌和分布情況。

總之，相差觀察是一種重要的光學(xué)顯微鏡觀察方式，通過(guò)利用光的干涉原理將透明樣品中的位相差轉(zhuǎn)換為振幅差，提高了樣品中各種結(jié)構(gòu)間的對(duì)比度，使得原本難以分辨的透明樣品結(jié)構(gòu)變得清晰可見(jiàn)。