光學(xué)顯微鏡下材料顯微結(jié)構(gòu)的觀察（金屬、陶瓷材料、聚合物的顯微觀察）


一、目的要求
    1．觀察不同材料在顯微鏡下的微觀形態(tài)，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)了解鐵碳合金在平衡狀態(tài)下的顯微組織；認(rèn)識(shí)和掌握對(duì)陶瓷材料進(jìn)行相分分析和相量測(cè)定的方法；了解和觀察高分子球晶的結(jié)構(gòu)和形態(tài)
    2.掌握光學(xué)顯微鏡結(jié)構(gòu)和使用方法               

二、基本原理
1．鐵碳合金在平衡狀態(tài)下的顯微組織觀察http://www.shkon.com.cn/produce/metalmicro/DMM700C.htm
    根據(jù)組織特點(diǎn)和含碳量的不同鐵碳合金可分為工業(yè)純鐵、鋼、鑄鐵三大類(lèi)。工業(yè)純鐵含碳小于0.0218％C，碳含量小于2.11%的鐵碳合金稱(chēng)為鋼，碳含量大于2.11%的合金稱(chēng)為鑄鐵。
    碳鋼和白口鑄鐵在室溫下的組織均是由鐵素體（F）和滲碳體（Fe3C）這兩個(gè)基本相所組成，只是因含碳量不同鐵素體和滲碳體的相對(duì)數(shù)量、析出條件以及分布情況有所不同，因而呈現(xiàn)各種不同的組織形態(tài)。
鐵素體是碳在α鐵中的固溶體，常用符號(hào)“ F ”表示。鐵素體組織為等軸晶粒，晶體結(jié)構(gòu)為體心立方晶格。
滲碳體是鐵與碳形成的一種化合物，常用符號(hào)“ Fe3C ”表示。按成分和形成條件不同，滲碳體可呈現(xiàn)不同形態(tài)。
    珠光體是鐵素體與滲碳體的機(jī)械混合物，常用符號(hào)“ P ”表示。在一般退火情況下，它是由鐵素體和滲碳體相互混合交替排列形成的層片狀組織。[url=http://www.baikon.com/index.php?id=128]DMM-330C透反射金相顯微鏡[/url]
    純金屬與單相合金的浸蝕是一個(gè)化學(xué)溶解過(guò)程，當(dāng)把拋光后的試樣與浸蝕劑接觸時(shí)，首先拋光面上的形變擾動(dòng)層被溶解掉，這時(shí)鋼的顯微組織沒(méi)有任何的顯露，緊接著是對(duì)晶界的化學(xué)溶解作用，在晶界上原子排列的規(guī)律性比較差，因而快速地被腐蝕掉形成凹溝，這時(shí)合金顯示出多邊形晶粒。若浸蝕繼續(xù)進(jìn)行則浸蝕劑將對(duì)晶粒本身起溶解作用，由于每個(gè)晶粒溶解的速度并不一致，浸蝕以后每顆晶粒都將按照原子排列zui密的面露出表面，在垂直光線的照射下將顯示出明暗不一的晶粒。
    兩相合金的浸蝕主要是電化學(xué)浸蝕過(guò)程。不同的相由于成分、結(jié)構(gòu)的不同，具有不同的電極電位，在浸蝕液中形成了許多對(duì)微小的局部電池，鐵素體具有較高的電極電位為陽(yáng)極，浸蝕時(shí)發(fā)生溶解變得低洼粗糙，滲碳體具有正電位為陰極基本不受浸蝕。鐵素體在光鏡下呈暗黑色，滲碳體呈白亮色。
2．陶瓷材料相分和相量分析[url=http://www.baikon.com/index.php?id=287]XPF-330C偏反光顯微鏡[/url]
    在顯微鏡下觀察陶瓷試樣通?？梢砸?jiàn)到三個(gè)不同的相分，即晶相、玻璃相和氣相。
   晶相是由晶體物質(zhì)所構(gòu)成，它的形狀是比較規(guī)則的多邊形，也可能是接近于圓形、長(zhǎng)條狀、針狀以及樹(shù)枝狀等。這些情況除了和該晶體物質(zhì)內(nèi)部構(gòu)成、晶體生長(zhǎng)和雜質(zhì)的摻入有關(guān)外，還和材料制造過(guò)程有關(guān)。晶相一般分主晶相和次晶相，主晶相是陶瓷材料的主體，它可以由單相多晶組成，也可以由多相多晶組成；次晶相的生成一般在晶粒內(nèi)部或邊界上析出，也可能在玻璃相中出現(xiàn)，常見(jiàn)的有針狀、柱狀、片狀、球狀等。http://www.shkon.com.cn/produce/polorize/XPF330C.htm
玻璃相為無(wú)定形體，在偏、反光顯微鏡下觀察時(shí)呈現(xiàn)灰黑色，分布在晶粒的周?chē)蔬B續(xù)狀或孤島狀，它在瓷體中起著結(jié)合強(qiáng)固的作用。
    氣相在陶瓷結(jié)構(gòu)中常見(jiàn)，它在很大程度上取決于揮發(fā)性雜質(zhì)或結(jié)合劑等的含量、成型、燒成和熱處理工藝。它的形狀大小、分布及含量直接影響陶瓷的各種性能。在鏡下觀察氣相時(shí)，都呈現(xiàn)黑色的孔洞，磨成光片不經(jīng)腐蝕也能看到，這是由于空洞不反光的緣故。氣孔的形狀各異，有圓形、橢圓形、蠕蟲(chóng)狀等，氣孔有時(shí)包裹在晶體內(nèi)部。
    陶瓷結(jié)構(gòu)中的粒徑、平均粒度及粒徑分布也是表征顯微結(jié)構(gòu)特征的重要參數(shù)，其大小和均勻程度會(huì)直接影響諸多物理性能，如材料的強(qiáng)度、韌性、硬度、導(dǎo)熱、導(dǎo)電、介電、敏感、腐蝕、催化、摩擦磨損、光的吸收與反射等都與粒徑及分布特性密切相關(guān)。
3．聚合物球晶的觀察[url=http://www.shkon.com/produce/polorize/XPR500C.htm]偏光熔點(diǎn)儀[/url]
    晶體和無(wú)定形體是聚合物聚集態(tài)的兩種基本形式，很多聚合物都能結(jié)晶。聚合物晶體從形態(tài)上看有單晶、球晶、纖維晶、串晶、須晶等。在片狀單晶體中分子鏈垂直于晶體表面，在纖維晶和須晶中，分子鏈沿纖維軸方向排列。聚合物從熔融狀態(tài)冷卻時(shí)主要生成球晶，它是聚合物晶體的主要形式，對(duì)制品性能有很大影響。www.shkon.com.cn蔡康偏光顯微鏡
    球晶是以晶核為中心成放射狀增長(zhǎng)構(gòu)成球形而得名，是“三維結(jié)構(gòu)”。但在極薄的試片中也可以近似的看成是圓盤(pán)形的“二維結(jié)構(gòu)”，球晶是多面體。由分子鏈構(gòu)成晶胞，晶胞的堆積構(gòu)成晶片，晶片迭合構(gòu)成微纖束，微纖束沿半徑方向增長(zhǎng)構(gòu)成球晶。晶片間存在著結(jié)晶缺陷，微纖束之間存在著無(wú)定形夾雜物。球晶的大小取決于聚合物的分子結(jié)構(gòu)及結(jié)晶條件，因此隨著聚合物種類(lèi)和結(jié)晶條件的不同，球晶尺寸差別很大，直徑可以從微米級(jí)到毫米級(jí)，甚至可以大到厘米。球晶分散在無(wú)定形聚合物中，一般說(shuō)來(lái)無(wú)定形是連續(xù)相，球晶的周邊可以相交，成為不規(guī)則的多邊形。球晶具有光學(xué)各向異性，對(duì)光線有折射作用，因此能夠用偏光顯微鏡進(jìn)行觀察。另外還可以觀察到黑十字消光圖象。有些聚合物生成球晶時(shí)，晶片沿半徑增長(zhǎng)時(shí)可以進(jìn)行螺旋性扭曲，因此還能在偏光顯微鏡下看到同心圓消光圖象http://www.shkon.com.cn/produce/polorize.htm晶體用偏光顯微鏡

三、儀器和樣品
    金相顯微鏡、偏光顯微鏡、工業(yè)純鐵、40鋼、T8鋼、亞共晶白口鐵、聚丙烯球晶樣品、SrTiO3壓敏陶瓷、BaTiO3電介質(zhì)瓷樣品。www.shkon.com.cn偏反光顯微鏡,透反射顯微鏡

四、實(shí)驗(yàn)步驟
1. 金屬材料的平衡組織觀察
    觀察的典型鐵碳合金為工業(yè)純鐵、40鋼、T8鋼、亞共晶白口鐵。用金相顯微境行觀察并比較各種典型合金的組織特征。
    繪出實(shí)驗(yàn)所觀察到的試樣組織圖，在圖中標(biāo)明各組織組成物的名稱(chēng)，并比較其組織特征。
2.陶瓷材料的粒度測(cè)定
    （1）晶體粒徑的測(cè)量
    測(cè)量時(shí)通常使用有刻度尺的目鏡進(jìn)行。目鏡的十字絲上刻有100個(gè)小格（刻度尺），每一小格所代表的長(zhǎng)度因放大倍數(shù)不同而不同。目鏡刻度尺每格所代表的長(zhǎng)度是利用載物臺(tái)測(cè)微尺來(lái)標(biāo)定的，載物臺(tái)測(cè)微尺嵌于玻片上（或是金屬板上），長(zhǎng)1mm，分為100小格，每一小格為0．01 mm。
    ①測(cè)量原理：首先根據(jù)載物臺(tái)測(cè)微尺，對(duì)一定的放大系統(tǒng)求出目鏡刻度尺每一刻度的代表值，然后再用目鏡刻度尺直接測(cè)量晶粒的粒度。
    ②測(cè)量方法：
    首*行目鏡刻度尺標(biāo)定。取“10×”目鏡（附有刻度尺），將載物臺(tái)測(cè)微尺置于載物臺(tái)上進(jìn)行準(zhǔn)焦，使視域內(nèi)同時(shí)見(jiàn)到兩個(gè)顯微尺。將兩顯微尺平行并移動(dòng)載物臺(tái)測(cè)微尺使兩尺零點(diǎn)對(duì)齊，然后仔細(xì)觀察兩尺上分格線再次重合的地方，數(shù)出這一段長(zhǎng)度中二尺各有的刻度數(shù)。例如目鏡刻度尺56小格，載物臺(tái)測(cè)微尺刻度為70小格，即目鏡刻度尺56小格相對(duì)于載物臺(tái)測(cè)微尺的70小格，于是目鏡刻度尺每小格所代表的長(zhǎng)度為：
 
    目鏡刻度尺代表實(shí)際長(zhǎng)度值求得后，就可以測(cè)定晶粒（或氣孔）的平均大小了。即將欲測(cè)試樣的晶粒（或氣孔）移至目鏡刻度尺上，讀出欲測(cè)晶粒（或氣孔）所占目鏡刻度尺的格數(shù)就可以算出晶粒（或氣孔）的實(shí)際尺寸。比如某一晶粒占據(jù)目鏡刻度尺4格，則該晶粒的實(shí)際尺寸為12.5μm×4 = 50μm。
對(duì)多個(gè)晶粒（或氣孔）進(jìn)行測(cè)量，求其平均值，即為某種相分的晶粒（或氣孔）的平均粒徑值。對(duì)于等徑的晶粒只需測(cè)一個(gè)方向，對(duì)于非等徑的晶粒如長(zhǎng)條狀、柱狀、針狀等則必須分別求出其長(zhǎng)短方向的尺寸，然后再求其平均值。
3. 偏光顯微鏡下聚合物球晶的觀察
    將壓片機(jī)升至240℃；放上蓋玻片，再放上少量聚丙烯樣品，待樣品熔化后再蓋上一片蓋玻片，壓制約一分鐘，制成試片。打開(kāi)上蓋，使其緩慢自然降至室溫，可制成較大的球晶。
偏光顯微鏡在使用前首先要對(duì)光，此時(shí)可裝上低倍物鏡和目鏡，推出起偏片（起偏器），轉(zhuǎn)動(dòng)視場(chǎng)光闌，使    在目鏡中看到的視域?yàn)閦ui亮，再推進(jìn)起偏片，使得在兩個(gè)偏振片正交時(shí)目鏡的視域zui暗。其次是對(duì)焦，將制好的試片置于載物臺(tái)觀察，并慢慢提升鏡筒，直至看到物象后，再轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)手輪，使物象達(dá)到zui清楚為止。此時(shí)偏光顯微鏡即處于可用狀態(tài)。用畢后，按取用時(shí)狀態(tài)放好。
    把偏光顯微鏡調(diào)到可用狀態(tài)后，將聚丙烯試片放在載物臺(tái)上觀察球晶形狀，并測(cè)量聚丙烯球晶直徑

   

    

 

醫(yī)學(xué)和生物學(xué)常使用的各種顯微鏡

　　暗視野顯微鏡 　在普通光學(xué)顯微鏡臺(tái)下配一個(gè)暗視野聚光器（圖4）,來(lái)自下面光源的光線被拋物面聚光器反射，形成了橫過(guò)顯微鏡視野而不進(jìn)入物鏡的強(qiáng)烈光束,因此視野是暗的，視野中直徑大于 0.3μm的微粒將光線散射，其大小和形態(tài)可清楚看到。甚至可看到普通明視野顯微鏡中看不見(jiàn)的幾個(gè)毫微米的微粒。因此在某些細(xì)菌、細(xì)胞等活體檢查中常常使用。
　　實(shí)體顯微鏡 　由雙筒目鏡和物鏡構(gòu)成。放大率 7～80倍。利用側(cè)上方或下方顯微鏡燈照明。在目鏡內(nèi)形成一個(gè)直立的放大實(shí)像，可以觀察未經(jīng)加工的物體的立體形狀、顏色及表面微細(xì)結(jié)構(gòu),并能進(jìn)行顯微解剖操作,也可以觀察生物機(jī)體的組織切片。
　　[url=http://www.shkon.com/produce/fluoro/DFM60C.htm]熒光顯微鏡 　在短波長(zhǎng)光波（紫外光或紫藍(lán)色光,波長(zhǎng)250～400nm）照射下，某些物質(zhì)吸收光能，受到激發(fā)并釋放出一種能量降級(jí)的較長(zhǎng)的光波（藍(lán)、綠、黃或紅光，波長(zhǎng)400～800nm），這種光稱(chēng)熒光[/url]  。某種物質(zhì)在短光波照射下即可發(fā)生熒光，如組織內(nèi)大部分脂質(zhì)和蛋白質(zhì)經(jīng)照射均可發(fā)出淡藍(lán)色熒光，稱(chēng)為自發(fā)性熒光。但大部分物質(zhì)需要用熒光染料（如吖啶橙、異硫氰酸熒光素等）染色后，在短光波照射下才能發(fā)出熒光。熒光顯微鏡的光源為高壓汞燈，發(fā)出的紫外光源經(jīng)過(guò)激發(fā)濾光片（此濾光片可通過(guò)對(duì)標(biāo)本中熒光物質(zhì)合宜的激發(fā)光）過(guò)濾后射向普勒姆氏分色鏡。分色鏡將激發(fā)光向下反射,通過(guò)物鏡投射向經(jīng)熒光染料染色的標(biāo)本。染料被激發(fā)并釋放出熒光,通過(guò)物鏡,穿過(guò)分色鏡和目鏡即可進(jìn)行觀察。目鏡下方安置有屏障濾片（只允許特定波長(zhǎng)的熒光通過(guò)）以保護(hù)眼眼及降低視野暗度（圖4）。
熒光顯微鏡的特點(diǎn)是靈敏度高，在暗視野中低濃度熒光染色即可顯示出標(biāo)本內(nèi)樣品的存在，其對(duì)比約為可見(jiàn)光顯微鏡的 100倍。30年代熒光染色即已用于細(xì)菌、霉菌等微生物及細(xì)胞、纖維等的形態(tài)觀察和研究。如用抗酸菌熒光染色法可幫助在痰中找到結(jié)核桿菌。 40年代創(chuàng)造了熒光染料標(biāo)記蛋白質(zhì)的技術(shù)這種技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于免疫熒光抗體染色的常規(guī)技術(shù)中，可檢查和定位病毒、細(xì)菌、霉菌、原蟲(chóng)、寄生蟲(chóng)及動(dòng)物和人的組織抗原與抗體，可用以探討病因及發(fā)病機(jī)理，如腎小球疾病的分類(lèi)及診斷，乳頭瘤病毒與子宮頸癌的關(guān)系等。 在醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)研究及疾病診斷方面的用途日益廣泛。
　　偏光顯微鏡 　從光源發(fā)出的光線通過(guò)空氣和普通玻璃時(shí)，在與光線垂直的平面內(nèi)的各個(gè)方向以同一振幅進(jìn)行振動(dòng)并迅速向前方傳遞，這是光的波動(dòng)性原理?？諝馀c普通玻璃為各向同性體，又稱(chēng)單折射體。[url=http://www.shkon.com/produce/polorize.htm]如果該光源的光通過(guò)一種各向異性體（又稱(chēng)雙折射體）時(shí)，會(huì)將一束光線分為各只有一個(gè)振動(dòng)平面的，而且振動(dòng)方向互相垂直的兩束光線。這兩束光線的振動(dòng)方向、速度、折光率和波長(zhǎng)都不相同。[/url]這樣只有一個(gè)振動(dòng)平面的光線稱(chēng)偏振光。偏光顯微鏡即利用這一現(xiàn)象而設(shè)計(jì)。偏光顯微鏡內(nèi)，在物鏡與目鏡間插入一個(gè)檢偏鏡片，光源與聚光器間鑲有起偏鏡片，圓形載物臺(tái)可以作360°旋轉(zhuǎn)（圖5）。[url=http://caikon.diytrade.com]起偏與檢偏鏡片處于正交檢偏位時(shí)，視野*變黑。將被檢物體放在顯微鏡臺(tái)上。若被檢物為單折射體，則旋轉(zhuǎn)鏡臺(tái)，視野始終黑暗。若旋轉(zhuǎn)鏡臺(tái)一周，視野內(nèi)被檢物四明四暗，則說(shuō)明被檢物是雙折射體。許多結(jié)晶物質(zhì)（如痛風(fēng)結(jié)節(jié)中的尿酸鹽結(jié)晶、尿結(jié)石、膽結(jié)石等），人體組織內(nèi)的彈力纖維、膠原纖維、染色體和淀粉樣原纖維等都是雙折射體，可借偏振光顯微鏡術(shù)檢驗(yàn)，進(jìn)行定性和定量分析。[/url]
 
　　[url=http://www.leikon.com.cn/produce/biology.htm]位相顯微鏡 　又稱(chēng)相差顯微鏡或相襯顯微鏡。普通光學(xué)顯微鏡之所以看不見(jiàn)未染色的組織、細(xì)胞和細(xì)菌、病毒等活機(jī)體的圖像，是因?yàn)橥ㄟ^(guò)樣品的光線變化差別（反差）很小。標(biāo)本染色后改變了振幅（亮度）和波長(zhǎng)（顏色），影響了反差而獲得圖像。[/url]但是染色會(huì)引起樣品變形，也可使有生命的機(jī)體 。要觀察不染色的新鮮組織、細(xì)胞或其他微小活體必須使用位相顯微鏡。[url=http://www.shkon.cn/produce/biology/XSP11CD.htm]位相顯微鏡的原理是兩個(gè)光波因位相差而互相干涉，出現(xiàn)光波強(qiáng)弱和反差的改變而成可見(jiàn)影像。點(diǎn)光源發(fā)出的光線可以表現(xiàn)為正弦波圖形（圖6a）。[/url]兩個(gè)波峰間的距離為波長(zhǎng),波的振幅表示光的亮度（振幅大、亮度高）。設(shè)想同一光源發(fā)出的兩條光波,分別同時(shí)通過(guò)空氣及某種透明介質(zhì)。在通過(guò)一定厚度的某種透明介質(zhì)時(shí)，光波的速度就會(huì)降低，但是光的亮度未變。光波在通過(guò)該透明介質(zhì)后比一直在空氣中前進(jìn)的另一條光波遲滯了波長(zhǎng)，因而兩條光波出現(xiàn)了位相的變化（位相差）。但人眼不能分辨這兩條平行光線的位相差。如果這兩條光波射到光屏的同一點(diǎn)上，而且一條光波比另一條光波遲滯了半個(gè)波長(zhǎng)，即兩條光波因位相相反而互相干涉抵消則光線消失，或者相對(duì)振幅相互影響而光線減弱。如果一條光波雖然遲滯了一個(gè)波長(zhǎng),但兩條光波位相相同,則因波的疊加而光線增強(qiáng)。
 
　　[url=http://www.leikon.com.cn/produce/biology/XSP13CC.htm]位相顯微鏡的基本結(jié)構(gòu)與普通光學(xué)顯微鏡相同。不同之處在于：①物鏡鏡頭上面，在物鏡第二焦平面裝有一塊圓盤(pán)狀的位相板（圖6b）。[/url]②聚光器下面，在聚光器*焦平面裝有環(huán)形光束，光束上刻有狹窄的縫隙可通過(guò)環(huán)形強(qiáng)光（圖6c）。如圖6d所示，環(huán)形光束 A點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)聚光器后成為平行光線。光線通過(guò)載物臺(tái)上的樣品時(shí)，因樣品內(nèi)各個(gè)質(zhì)點(diǎn)（如b點(diǎn)）的折射率不同而受到干涉，發(fā)生衍射,即分為未偏向波（實(shí)線）和偏向波（虛線）。未偏向波通過(guò)物鏡聚焦于位相板 A' 點(diǎn)上成像，然后通過(guò)位相板，均勻地分布在標(biāo)本像平面上成為背景。偏向波通過(guò)物鏡后從位相板 A'點(diǎn)周?chē)ㄟ^(guò)位相板同樣聚焦在像平面的B'上。換句話說(shuō)，未偏向波和偏向波是分別通過(guò)位相板的不同部位。在位相板上不同的區(qū)域涂有不同的涂層，可以分別改變未偏向波或偏向波的速度和亮度，由此兩種光波出現(xiàn)了位相差，差了半個(gè)波長(zhǎng)或一個(gè)波長(zhǎng)，它們?cè)谙衿矫娴暮喜ň统霈F(xiàn)明暗對(duì)比，樣品內(nèi)的各個(gè)細(xì)節(jié)也就能看得見(jiàn)。
　　總之，[url=http://www.leikon.cn/produce/biology/XSP11CC.htm]位相顯微鏡是利用樣品中質(zhì)點(diǎn)折射率的不同或質(zhì)點(diǎn)厚度的不等，產(chǎn)生光線的相位差，使新鮮標(biāo)本不必染色就可以看到，而且能夠觀察到活細(xì)胞內(nèi)線粒體及染色體等精細(xì)結(jié)構(gòu)，還可以應(yīng)用于霉菌、細(xì)菌、病毒等更微小活體的研究，進(jìn)行標(biāo)本形態(tài)、數(shù)量、活動(dòng)及分裂、繁殖等生物學(xué)行為觀察，并可進(jìn)行量度與比較。 [/url]位相顯微鏡是利用樣品中質(zhì)點(diǎn)折射率的不同或質(zhì)點(diǎn)厚度的不等，產(chǎn)生光線的相位差，使新鮮標(biāo)本不必染色就可以看到，而且能夠觀察到活細(xì)胞內(nèi)線粒體及染色體等精細(xì)結(jié)構(gòu)，還可以應(yīng)用于霉菌、細(xì)菌、病毒等更微小活體的研究，進(jìn)行標(biāo)本形態(tài)、數(shù)量、活動(dòng)及分裂、繁殖等生物學(xué)行為觀察，并可進(jìn)行量度與比較。
　　倒置式顯微鏡 　普通顯微鏡鏡的物鏡頭方向向下接近標(biāo)本。倒置式顯微鏡的物鏡鏡頭則處于垂直向上的位置，因此目鏡和鏡筒的縱軸與物鏡的縱軸呈45度角。[/url]倒置式顯微鏡 　普通顯微鏡鏡的物鏡頭方向向下接近標(biāo)本。倒置式顯微鏡的物鏡鏡頭則處于垂直向上的位置，因此目鏡和鏡筒的縱軸與物鏡的縱軸呈45度角。載物臺(tái)面積較大，在物鏡上方，載物臺(tái)上方有一個(gè)長(zhǎng)焦距聚光器和照明光源。物鏡和聚光器可裝配位相顯微鏡的附件。放大率16～80倍。組織培養(yǎng)瓶和培養(yǎng)皿可以直接放在載物臺(tái)上，進(jìn)行不染色新鮮標(biāo)本及活體、細(xì)胞的形態(tài)、數(shù)量和動(dòng)態(tài)觀察?？蛇M(jìn)行多孔微量生物化學(xué)及免疫反應(yīng)平板的結(jié)果觀察。倒置式顯微鏡可換用普通亮視野光學(xué)鏡頭；可裝配偏振光、微分干涉差、熒光附件進(jìn)行觀察。
　　微分干涉差顯微鏡（DIC） 　又稱(chēng)干擾或干涉顯微鏡。能看到和測(cè)定微小的位相變化，與位相顯微鏡相似，使無(wú)色透明的標(biāo)本具有明暗和顏色的變化，從而增強(qiáng)反差。在普通光學(xué)顯微鏡的基本結(jié)構(gòu)上安裝偏光和干涉部件，以及360°旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)。它又利用偏振光的干涉原理。如圖7所示,在光源上方安置有起偏鏡片和光束分解棱鏡。從起偏鏡片出來(lái)的直線偏振光通過(guò)光束分解棱鏡后，分成互相垂直振動(dòng)的兩條直線偏振光。兩條光線經(jīng)聚光器折射后射向樣品。因樣品內(nèi)各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的折射射率不同，部分光波的位相改變及因干涉而發(fā)生橫向偏移。兩條光線通過(guò)物鏡后經(jīng)第二組光束分解棱鏡相合并，由檢偏鏡發(fā)生干涉。終末像的每一個(gè)點(diǎn)是由物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)互相重疊的不同圖像構(gòu)成的一種混合像，從而使肉眼得以辨識(shí)。 
　微分干涉差顯微鏡同樣可以觀察到在普通亮視野中看不見(jiàn)的無(wú)色透明物體,可以觀察細(xì)胞、細(xì)菌等活體,而且影像呈立體感，較位相顯微鏡的影像更細(xì)致、更逼真?？捎盟鼘?duì)活細(xì)胞的各個(gè)部位作更精細(xì)的研究。如果用白光照明，不同位相表現(xiàn)為各種顏色，轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，顏色會(huì)發(fā)生變化。單色光照明產(chǎn)生明暗反差，各種成分呈現(xiàn)不同的對(duì)比度。微分干涉差顯微鏡又可以作為一種高度精密的超微量光學(xué)天平來(lái)使用，用以估測(cè)的干物體的質(zhì)量可以小到 1×-14克。當(dāng)細(xì)胞中所含固體物質(zhì)的濃度增加百分之一時(shí)，其折射率相應(yīng)增加0.0018。細(xì)胞各相成分的折射率可以根據(jù)它與相關(guān)區(qū)域（懸浮液區(qū)）間位種的不同而估計(jì)，從而可進(jìn)一步算出一個(gè)細(xì)胞中某些成分的干燥重量。