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使用特殊的暗視場生物顯微鏡使照明光線偏移而不進入物鏡，只有樣品的散射光進入物鏡。因而在暗背景上得到亮的像，與暗視場照明相反，照明的光線直接到達成像平面的，稱明視場照明。
暗視場生物顯微鏡主要用于觀察結構和折射率變化有關的物體，如硅藻、放射蟲類、細菌等具有規律結構的單細胞生物以及細胞中的線狀結構，如鞭毛、纖維等。
用暗視場生物顯微鏡還可觀察到物鏡分辨極限以下的質點，但不適用于觀察染色的標本。
下面讓我們一起來了解一下暗視場生物顯微鏡的工作原理
暗視場生物顯微鏡在構造上應用丁達爾現象(Tyndall phenomenon:當聚光光束射入溶膠時，從光束的側面可以看到一條發亮的光柱，在光的傳播過程中，光線照射到粒子時，如粒子直徑略小于入射光波長，則發生光的散射，每個微粒就成為一個發光點，從側面可以看到一條光柱)
裝配了一類特殊聚光器--暗視場聚光器，使入射光束，從聚光器斜向照明被檢樣品。由于照明光線與顯微鏡光軸形成較大的角度通過物場，或因聚光器的特殊構造，照明光線在聚光器頂透鏡或蓋片的上表面發生全反射，致使照明光線不能入射物鏡之內。
但是，樣品被照明并發出反射光。鏡檢時，因不能直接觀察到照明光線，與光軸垂直的平面視場暗黑，在深暗的背景上能清晰地看到由散射光和反射光形成的明亮的物體影像，物像與背景造成極大的反差。
視場內的樣品，被斜射光線照明，可從樣品各種結構表面散射和反射光線，看到許多細胞器的明亮輪廓，諸如細胞核、線粒體、液泡以及某些內含物等。如果是正在分裂的細胞，其各類紡錘絲和染色體亦可窺見。
暗視場顯微鏡是利用樣品的散射光和反射光進行觀察，所以只能看到物體的存在與運動而不能辨清其微細結構。
暗視場顯微鏡的檢測能力，取決于入射光的強度和視場的反差，后者又隨微粒及其背景的折射率差別的加大而增加。
暗視場顯微鏡與普通光學顯微鏡的區別，主要在于聚光器的不同，致使照明方法有別。確切地說，稱暗視場顯微鏡為暗視場照明更為貼切。
暗視場照明是斜向照明的一種，這種照明法能提高對微小物體的分辨能力，對大小在0.004μm以上的微小粒子，盡管看不清楚其結構，亦可清晰地分辨其存在和運動。
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