几种特殊类型的光学显微镜
暗视场显微镜
使用特殊的暗视场聚光镜使照明光线偏移而不进入物镜，只有样品的散射光进入物镜。因而在暗背景上得到亮的像，与暗视场照明相反，照明的光线直接到达成像平面的，称明视场照明。
暗视场显微镜主要用于观察结构和折射率变化有关的物体，如硅藻、放射虫类、细菌等具有规律结构的单细胞生物以及细胞中的线状结构，如鞭毛、纤维等。用暗视场显微镜还可观察到物镜分辨极限以下的质点，但不适用于观察染色的标本。
相差显微镜
利用物体不同结构成分之间的折射率和厚度的差别，把通过物体不同部分的光程差转变为振幅（光强度）的差别，经过带有环状光阑的聚光镜和带有相位片的相差物镜实现观测的显微镜。主要用于观察活细胞或不染色的组织切片，有时也可用于观察缺少反差的染色样品。
干涉显微镜
采用通过样品内和样品外的相干光束产生干涉的方法，把相位差（或光程差）转换为振幅（光强度）变化的显微镜，根据干涉图形可分辨出样品中的结构，并可测定样品中一定区域内的相位差或光程差。由于分开光束的方法不同，有不同类型的干涉显微镜，以及用于测定非均匀样品的积分显微镜干涉仪。
干涉显微镜主要用于测定活的或未固定的相互分散的细胞或组织的厚度或折射率。
微分干涉差显微镜
一种特殊形式的干涉显微镜，只是其相干光束分开的距离相当小，仅为1微米，有时还小于物镜的最小分辨距离，因而二束相干光都通过样品，可观察到样品中光程差的局部差异（梯度）。
微分干涉差显微镜用于观察活的或未染色的样品的精细结构，产生一种带颜色的如浮雕般的反差像但不能用于定量测定。
荧光显微镜
用激发光照射样品，根据样品产生的荧光进行观察的显微镜。生物学、医学中应用的荧光有自发荧光、诱发荧光（包括酶或化学诱发）、荧光着色、免疫荧光等。荧光显微镜激发光照射的方式，有透射和落射两种。
偏光显微镜
用于观察双折射样品的显微镜。绝大多数结构有规则的生物体系的折射率因光波传播方向而异，一般称为双折射体系，有分子（晶体）双折射、形式双折射、应力双折射或几种类型兼而有之。偏光显微镜的主要组成是在一般显微镜的光源和聚光镜之间放置一个起偏（振）镜，在物镜和目镜之间放置一个检偏（振）镜，并采用旋转载物台。调节起、检偏振镜的主截面使之互相垂直（正交位置），使在暗背景上显出双折射样品的明亮像。此外，利用各种补色器可以定量测定双折射的程度，进而推算出分子或颗粒在样品中排列的方向。近有用远红外线作光源的显微镜，由于波长不受水的干扰，反差也好，不用染色即可观察活体。另外，还有利用紫外线做光源的显微镜，它用反射光学或特殊的晶体透镜系统。
显微镜可根据不同用途对各种结构作适当的改变，形成许多其他类型。如比较显微镜、倒置显微镜、解剖体视显微镜、毛细管显微镜以及离心显微镜等。
近年来在光学显微术的重大进展是共焦激光扫描显微镜（Confocal laser scanning microcope，CLSM）的应用，它大大的提高了影像的反差和分辨力。由于只使物镜焦面上的样品成像，所以可对样品进行“光切片”，并通过计算机样品影像进行三维重组。
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