暗视野显微镜是利用丁达尔(Tyndall)光学效应的原理,在普通光学显微镜的结构基础上改造而成的。暗视野聚光器,使光源的中央光束被阻挡。不能由下而上地通过标本进入物镜。从而使光改变途径,倾斜地照射在观察的标本上,标本遇光发生反射或散射,散射的光线投入物镜内, 因而整个视野是黑暗的。
暗视野显微镜常用来观察未染色的透明样品。这些样品因为具有和周围环境相似的折射率,不易在一般明视野之下看的清楚,于是利用暗视野提高样品本身与背景之间的对比。这种显微镜能见到小至4~200nm的微粒子,只能看到物体的存在、运动和表面特征,不能辨清物体的细微结构。
暗视野显微镜由于不将透明光射入直接观察系统,无物体时,视野暗黑,不可能观察到任何物体;当有物体时,以物体衍射回的光与散射光等在暗的背景中明亮可见。在暗视野观察物体,照明光大部分被折回,由于物体(标本)所在的位置结构,厚度不同,光的散射性,折光等都有很大的变化。
普通显微镜下可以看到0.45um的细节,而暗视野显微镜下竟能看到0.2-0.004um的极徽小物体。这个范围的物体叫亚粒子,因此暗视野显微镜也可以称裂隙限外显微镜。暗视野显微镜特别适用于胶体化学领域中观察溶质粒子的布朗运动,适用于观察原虫、细菌的鞭毛、伪足运动,医学检验学范围适用于观察人体体液中螺旋体、尿管形、结晶或粒子。在这一点上,暗视野显微镜远比其他种类显微镜要得多。