本发明公开了一种探测里德堡原子光电离显微成像的方法，该方法利用含时的半经典理论方法，通过改变里德堡原子的标度能量，并改变振荡电场的频率获得了比较清晰的光电离显微成像的干涉图样，通过改变探测平面的位置，可实现在宏观尺度上直接观察到电子波函数的振荡结构，公布的光电离显微成像的方法使得人们对微观粒子波函数的观测变成了现实，光电离显微干涉图样的成像方法对相关领域实验结果的分析和实验现象的解释、以及仪器设备的优化具有重要意义，本发明不仅为光电离显微镜的研发及实验研究提供一定的理论指导，而且在天体物理、等离子体物理、离子囚禁、半导体微联接器件的设计及研发等高科技信息技术领域有重要应用前景。