澤爾尼克

澤爾尼克於1915年在阿姆斯特丹大學獲得博士學位。他的重大貢獻是在1934年發明了“相襯顯微鏡”。這種顯微鏡把衍射光的相位相對於入射光稍微作了一些改變，結果使得細胞中的不同目標帶上了不同的顏色（這些目標在普通顯微鏡下看起來本來是沒有顏色的），這樣，細胞內的情況既能清晰可見，又不用給細胞染色，因而細胞不致被殺死。

相襯法 (也叫位相反襯法 )是一種光學信息處理方法 ,它通過空間濾波器將物體的位相信息轉換為相應的振幅信息 ,用改變頻譜的位相來改善透明物體成像的反襯度 ,從而大大提高透明物體的可分辨性 .

顯微鏡中所觀察的許多物體，如生物切片、油膜和位相光柵等，均具有較高的透明度。光波通過這些物體時，只改變入射光波的位相而不改變它的振幅，這種物體稱為“位相物體”。因為人眼只能辨別強度的差別，亦即振幅的變化，而不能識別位相的變化，因而用普通顯微鏡無法觀察位相物體。1935年，澤爾尼克（圖1） ^[1]  提出“相襯法”，指出對於因位相變化而產生的看不見的影響，可以轉化為與之等價的可見的振幅變化，也就是通過空間濾波器將物體的位相分佈轉換為相應的振幅分佈，從而大大提高了透明物體的可分辨性。澤爾尼克不僅給出了上述的理論分析，而且還製造了第一台相襯顯微鏡。光通過透明物體時是要慢下來的，為了把直接傳播的光和被物體衍射的光區分開來，在聚光器的焦平面上放一環形光柵，並在兩個物鏡之間插入一個相板，使相板上的環形條紋與環形光柵的象恰好重合。這樣，直接光全部穿過位相板上的環紋，而衍射光多半穿過紋道的外部，從而使直接光和衍射光之間產生了相差。如果相板做得能使入射光波延遲1/4波長，那麼兩波的峯及谷將會重合，這將給出大振幅的合成波，細節就會明顯地呈現出來。

近代科學的發展，對顯微鏡提出了各種特殊要求，澤爾尼克發明相襯顯微鏡使人們有可能觀測到普通顯微鏡無法觀察的位相物體，這無疑是一項重要的進展。