Le microscope est un instrument d'optique indispensable en biologie médicale. Par la combinaison de différentes lentilles convexes, il permet d'observer des structures d'une taille comprise entre 0,1 μm et 1 mm.

La lumière visible se comporte comme une onde, dont la longueur d'onde est comprise entre 400 et 750 nm. L'utilisation de filtres et de miroirs permet d'exploiter les interférences dues aux phénomènes de diffraction des différentes ondes. Les techniques de coloration des pièces à observer permettent d'améliorer le signal que l'observateur veut mettre en évidence. En microscopie photonique, différents types d'observation vont être développés : microscopie à fond clair, observation en lumière polarisée, microscopie à fond noir, en contraste de phase, en contraste interférentiel différentiel.

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