注：我們常說的相襯顯微鏡,比較顯微鏡均指相差顯微鏡。

相差顯微鏡由P·Zernike（采爾尼克）于1932年發明，并因此獲1953年諾貝爾物理學獎。這種顯微鏡最大的特點是可以觀察未經染色的標本和活細胞。我們知道，人眼只能區分光波的波長（顏色）和振幅（亮度），對于無色透明的生物標本，當光線通過時，波長和振幅變化不大，在明場觀察時很難觀察到標本。

相差顯微鏡的基本原理是：把透過標本的可見光的光程差變成振幅差，從而提高了各種結構間的對比度，使各種結構變得清晰可見。光線透過標本后發生折射，偏離了原來的光路，同時被延遲了1/4λ（波長），如果再增加或減少1/4λ，則光程差變為1/2λ，兩束光合軸后干涉加強，振幅增大或減小，提高反差。在構造上，相差顯微鏡有不同于普通光學顯微鏡兩個特殊之處：

1、環形光闌（annular diaphragm）：位于光源與聚光器之間，作用是使透過聚光器的光線形成空心光錐，焦聚到標本上。

2、相位板（annular phase plate）：在物鏡中加了鍍有特殊膜層（如氟化鎂、硫化鋅與鉻等）的相位板，可將直射光在規定的區域內通過，且被吸收掉大量的光能量，使直射光的振幅衰減至與衍射光振幅相當，同時改變某一個位相差，分為兩種：

（1）A+相板：將衍射光的相位推遲1/4λ（90°），兩組光波合軸后光波相加，振幅加大，當標本折射率大于周圍介質時，標本圖像比背景暗，反之，標本圖像比背景圖像亮。此時，相板環形部分僅起吸收直射光能量的作用，其余通光部分則起改變相位的作用（即改變衍射光的相位）。

（2）B+相板：將直射光推遲1/4λ（90°），兩組光線合軸后光波相減，振幅變小，當標本折射率大于周圍介質時，標本圖像比背景亮，反之，標本圖像比背景圖像暗。同A+相板相比，主要是通過改變直射區域的膜層厚度來實現透射率與相位的改變，此時相板環形部分不僅起吸收直射光能量的作用，還改變直射光相位。

應用相襯顯微鏡要注意以下幾個方面：

A．光源要強，全部開啟孔徑光闌；

B．使用濾色片，使光波近于單色。

相襯顯微鏡與暗視野顯微鏡均可以觀察未染色的透明樣品，但其成像照明原理是完全不同的，同后續的微分干涉觀察法也有著本質的區別。