差分干涉显微镜的基础知识
什么是微分干涉显微镜？
差分干涉对比显微镜是一种光学显微镜，主要用于观察无色、透明的物质。
大约在1954年，乔治·诺马斯基开发了一种称为诺马斯基棱镜的棱镜，应用该方法的差分干涉观测方法至今仍在该装置中使用。 用于观察的光是偏振显微镜（英文：polarization microscope 或 polarizing microscope）中使用的偏振。
在观测中，通过对材料施加两个垂直偏振引起的光干涉和路径差，可以通过增加明暗对比来视觉确认材料的形状。
差分干涉显微镜的应用
差分干涉显微镜用于观察无色透明物质和细胞等生物材料。 此前，用传统光学显微镜观察透明物质很困难，因此我们必须在观察前给材料上色。
然而，观察过程劳动密集，染色有时会损坏材料。 另一方面，使用差分干涉显微镜则通过利用光路错位和增加明暗对比度，实现材料的三维观察。 即使在活着的时候，也可以观察到内部结构，比如细胞。
差分干涉显微镜的原理
来自光源的自然光（具有所有振动方向的光）进入偏振镜并变得线偏振。 当线偏振进入*个沃拉斯顿棱镜时，它可以分离成两个振动方向正交的偏振光，使观察到的材料能够通过。
穿过材料的两束偏振光会变成不同相位的光，当它们进入第二个沃拉斯顿棱镜时，光线被合成。 然后，进入分析仪时，偏振方向恢复，振动方向相同，即光干涉。
这两种干涉偏振具有不同的相位，导致光路出现错位。 因此，明暗对比非常鲜明，甚至透明材料也能在三维空间中被观察到。
差分干涉显微镜的结构
差分干涉显微镜的光程构型包括两块偏振板和两个明场显微镜中的普通天棱镜。 因此，通过去除偏光片和普通天棱镜，它可以用作明场显微镜。 如果只去除常规棱镜，它可以用作偏振显微镜。
在差分干涉显微镜中，光源穿过材料，经过以下步骤到达人眼。 从光源出发，它通过偏光片（偏光片）、沃拉斯顿棱镜、包含观察材料、物镜、沃拉斯顿棱镜、分析仪（光电探测器）和目镜，从而实现人眼观察。
使用偏振片或棱镜会导致偏振提取、光干扰和光路错位。
如何选择差分干涉显微镜
差分干涉显微镜在观察未染色的生物样本时具有显著优势。 具体例子包括水中的单细胞生物、培养细胞，以及未染色的多细胞动物标本，如螨虫和线虫。 与传统广角显微镜相比，它具有更高的分辨率和更清晰的观察图像。
差分干涉观测不适用于折射率与周围材料显著不同的透明样品。 它也不适合观察含有大量色素的深色样品或厚重样本（如组织切片）。 大多数非生物样品偏振，不适合进行差分干涉观测。
差分干涉图像在*条件下可以实现非常高的图像质量，这使得产生伪影变得困难。 然而，微分干涉图像的解释必须始终考虑范式棱镜的方向。 特别是，由于与棱镜方向平行的结构可见，因此需要谨慎，但通过旋转样品并观察，可以轻易克服。
