干扰显微镜术

干扰显微镜是利用光线在通过不同折射率的介质后，会产生波相的改变以及运行速度的减慢这一原理而设计的。它在生物学、医学和工业上都具有特殊的用途。
当光线跨过不透明物质的锐边时，靠近锐边部分通过的光线，则以靠近锐边不等的距离，向锐边同侧作不同程度的折射，越靠近锐边的光折射偏离平行光的角度也越大。因此，若光线跨过的不止是一个锐边，而是通过一个狭窄的缝隙（这里有两个锐边），则此通过的光束必然会在通过缝隙之后形成一个扇形的折射光带。如果有两个缝隙，而彼此又互相十分靠近，则所形成的两个扇形光带，必然在其相邻部分相交而产生“干扰”，干扰的结果就是这部分的光波振幅的增减和相位的改变。在显微镜视野中的表现，就是一系列明暗相间的平行光带。实际上，当光源是白光时，视野中所见到的将是光谱中各色的光带。这是由于白光在折射后能产生光谱的缘故。只有在单色光为光源时，所见到的才是明暗相间的单色光带。干扰显微镜中相应的复杂结构又称干扰测定器，就是利用上述原理，将光源通过一个代替缝隙作用的光束分解棱镜，将光束分解为二，通过接物镜后，再由第二个光束分解棱镜，将二束光合并起来，因而产生干扰光带。假如两行光束相等而又同相位，则所见光带在视野中是直线而又平行的。如果其中一行光束由于通过了标本物质而引起该光波的相位改变，则干扰光带中的相应光带就会有位移现象出现。由于单色光的干扰光带，每一对明及暗的光带之间的距离就相当于一个该单色光的波长，所以这个位移距离用接目镜测微器测得后，就可以计算出两个数据，一个是从已知标本的厚度，计算出该物质的折射率，相反，另一个是由折射率得到其厚度。由于人们发现当细胞中固相成分的浓度增加百分之一时，其折射率相应地增高0.0018。因而，由此可进一步算出一个细胞中某些成分的干燥质量。这种技术有人称之为超微量光学天秤。精确程度可达1×10-14g。这也是现代干扰显微镜术的主要用途。
若将上述光束分解的过程调整，使分离了的两个光束距离非常接近，则会因光学物理的作用而产生双影像，在显微镜中就有立体像的效果。这就是所谓的 “干扰反差”，是干扰显微镜的另一个用途。它较相反差效果更为精细，并有任意选择观测部位的灵活性。干扰反差也可应用偏振光光源，所以使用这项技术时，不但是接物镜前后的两个光束分解棱镜需要调整精确，而且偏振器的转动也可使成像的立体效果加强或减弱。