光学显微镜观察方式中的相差观察是一种专门用于观察透明或半透明样品的技术，特别适用于活细胞和未染色的生物标本。以下是关于相差观察方式的详细介绍：
一、成像原理
相差观察基于光的干涉原理，将透明样品中的位相差（即光线通过不同折射率介质时产生的相位变化差异）转换为振幅差（即明暗差），从而提高样品中各种结构间的对比度，使它们变得清晰可见。
具体来说，当光线通过样品时，由于细胞各部分结构的折射率和厚度的不同，各物点对光的吸收程度不同，导致在显微镜视场中可见到灰度（即明暗度）不同的各物点图像。同时，各种物点对光波产生了衍射和折射，使得通过的光波因延迟而发生了偏离，其光程就有了一定的差别，即产生了所谓“位相差”。人眼无法直接分辨这种位相差，但相差显微镜利用光的干涉原理，将这种位相差转换成振幅差，使得原本难以分辨的透明样品结构变得清晰可见。
二、关键部件
相差观察需要特殊的相差显微镜才能实现，其关键部件包括：
相差聚光镜：在光源与聚光镜之间加入相差环（环形光阑），使透过聚光镜的光线形成环形光。相差环的环状孔（中空环）直径和孔宽与物镜内的相位环板匹配，形成的像恰好落在物镜后焦面与相位板上的共轭面重合。
相差物镜：镜片中有氟化镁等材料制作的相位板，是相差效果的核心。相位板可将直射光或衍射光的相位推迟1/4λ，从而实现相差到振幅的转换。
三、应用领域
相差显微镜在生物学、医学和材料科学等领域有广泛的应用。例如，在生物学研究中，相差显微镜可以观察到生物细胞的结构和功能，如细胞核、细胞质和细胞器等组成部分的结构，以及细胞的运动、分裂和凋亡等过程。在医学研究和临床诊断中，相差显微镜可以观察到组织样本和细胞样本，帮助医生诊断疾病，并观察药物对细胞的影响。在材料科学研究中，相差显微镜可以观察到纳米粒子和纳米结构的形貌和分布情况。
总之，相差观察是一种重要的光学显微镜观察方式，通过利用光的干涉原理将透明样品中的位相差转换为振幅差，提高了样品中各种结构间的对比度，使得原本难以分辨的透明样品结构变得清晰可见。
