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位相差とは、二つ以上の波が特定の点で出会ったときの、それぞれの波の山や谷の位置のずれのことです。光学においては、光波の位相差が干渉現象を引き起こし、光の強め合いや弱め合いが生じます。位相差顕微鏡はこの原理を利用して、透明な試料のわずかな屈折率の差をコントラストとして観察します。