显微镜的观察模式

观察模式对比

生物显微镜利用透射光进行观察。但是，由于不同样本的光特性存在差异，对应的观察模式也就不同。例如，有的透明标本不具有透光性。

下表列出了主要观察模式的特点。每种观察模式对应特定的光特性，如散射、衍射、偏振、干涉和荧光。

观察模式	特点	常见观察目标
明视场显微术	生物显微镜的一般观察模式，可利用透射照明实现明视场	生物体，细胞
暗视场显微术	不同于采用直射光的观察模式，该模式利用散射光照亮暗视场中的样本	微生物，细胞
相位差显微术	该模式利用相位（光线变化）将样本转换为亮度对比，以利于观察	无色透明样本，活体细胞
偏光显微术	该模式利用偏光照亮样本，并将其转化为亮度或颜色对比，以利于观察	岩石和矿物等晶体，聚合物
微分干涉对比显微术	该模式利用透射光穿过样本后的传播距离差异，形成颜色或亮度对比，以利于3D观察	无色透明样本，活体细胞
调制对比（浮雕对比）显微术	该模式将样本的高度差转换为亮度对比，以利于3D观察	塑料容器中的细胞
荧光显微术	该模式利用荧光化合物或荧光蛋白（如GFP）对样本进行染色，以观察样本表达荧光的部分	用荧光染料染色或标记的细胞和组织，显示固有荧光的生物体
反射光显微术	该模式利用反射光观察不透光的样本	金属
色散染色显微术	该模式将样本浸泡在指数油中，利用油中散射的透射光进行观察	石棉检测

各种观察模式的特点

明视场显微术

这种显微术一般用于生物显微镜。该模式利用直射光照亮样本，然后利用透射或反射光进行观察。这种显微术具有明亮背景，可广泛用于染色样本、病理学和半导体的检验。

暗视场显微术

这种显微术仅允许经样本散射或衍射的光线进入镜头，将光线投影在暗视场中。这种显微术适用于观察活体细胞等无法用明视场显微术观察的无色透明样本。暗视场显微术还能够观察超过光学显微镜分辨率极限的细微特征。这种显微术搭配专属聚光镜使用。

相位差显微术

这种显微术利用的是光衍射形成的相位差（光线变化）。活体组织和细胞等无色透明样本难以通过明视场进行成像，但是折射率或厚度的差异会产生相位差。通过将相位差转化为亮度对比，实现此类样本的观察。
这种显微术能够在明视场中观察到细胞及其他只能在暗视场中观察到的物体。此外，由于无需染色，这种显微术还能够观察活体标本。这种观察方法必须与环形狭缝相板搭配使用。

偏光显微术

这种显微术利用偏振（使光的振动方向偏离其传播方向）照亮样本，然后采用两块可转动的偏振板进行观察。如果偏振板平行放置，则样本较亮；如果偏振板垂直放置，则样本较暗。
这种显微术适合观察岩石和矿物切片的晶体结构。它也适用于观察纤维、聚合物、半导体和骨组织。
观察时，必须与专属物镜、两种偏振板、起偏器和分析器搭配使用。

微分干涉对比显微术

与相位差显微术类似，微分干涉对比（DIC）显微术适用于观察无色透明样本。两者的差别在于成像技术，即DIC将光传播方式的差异转化为亮度变化，而相位差利用光的衍射进行成像。
这种显微术适合观察较厚的样本，而且适用于3D成像。此外，由于这种显微术捕捉到的像与相位差显微术捕捉到的像存在互补关系，通过对比这两种显微术的观察结果，可得到更精确的观察结果。
适用于这种显微术的物镜标有“DIC”。

调制对比显微术

调制对比显微术也被称为浮雕对比显微术，适合观察无色透明样本。调制对比将样本的表面高度差转换为亮度对比，以利于观察。
与微分干涉对比类似，这种显微术也能够对捕捉到的像进行3D观察，但是观察原理不同。另一处不同在于塑料容器的使用，即调制对比显微术允许使用塑料容器，而微分干涉对比则不允许。因此，这种显微术适用于观察精子和卵细胞。