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DIC显微镜，即微分干涉差显微镜，是一种能够观察透明或半透明样品内部结构的先进光学技术。它的核心原理是利用光的偏振和干涉现象，将样品中微小的光程差转化为可见的亮度对比。在落射式DIC显微镜中，光线从上方照射样品表面并反射回来，特别适合观察不透明样品的表面结构。
光束分裂是DIC显微镜的关键步骤。首先，来自光源的非偏振光通过起偏器，变成只在一个方向振动的线偏振光。然后，这束偏振光进入沃拉斯顿棱镜，这是一种特殊的双折射晶体。在棱镜内部，光被分成两束偏振方向相互垂直的光：寻常光和非常光。这两束光的传播方向略有不同，为后续的相位差检测奠定了基础。
当两束偏振光通过物镜后，它们被聚焦到样品表面上两个非常接近的点。如果样品表面在这两个点之间存在微小的高度差异，两束光的反射路径就会不同。从较高位置反射的光比从较低位置反射的光要走更长的路程，这就产生了光程差。光程差直接转化为相位差，这是DIC显微镜能够检测到样品表面微小变化的关键原理。
带有相位差的两束反射光重新进入第二个沃拉斯顿棱镜，在这里它们被重新组合成一束光。这束复合光包含了样品表面高度信息编码的相位差。当复合光通过检偏器时，由于检偏器的偏振方向与起偏器垂直，两束光发生干涉。相位差决定了干涉的结果：相位差为零时光强最大，相位差为π时光强最小。这样，样品表面的微小高度变化就转化为可观察的亮度变化。
DIC显微镜最终产生的图像具有独特的浮雕效果，看起来就像样品表面被侧向照明一样。这种立体感使得原本难以观察的透明或半透明结构变得清晰可见。DIC技术在多个领域都有重要应用：在生物学中用于观察活细胞的膜结构和细胞器；在材料科学中用于检测表面缺陷和测量薄膜厚度；在医学研究中用于组织形态学分析。相比传统的明场显微镜，DIC显微镜能够提供更丰富的结构信息和更好的对比度。