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在数学上凹镜和凸镜都是借助光的折射的原理成像光学显微镜和望远镜（包括一部份天文望远镜）都是借助光的折射和光的直线传播原理制成的放大镜和显微镜是用于观测放置在观测人员近处应予放大的物体的。
目录
1放大镜的成像原理
2显微镜的成像原理
3重要光学技术参数
1放大镜的成像原理
表面为曲面的玻璃或其他透明材料制成的光学透镜可以使物体放大成像，光路图如图1所示。坐落物方焦
放大镜的成像原理
点F以内的物AB，其大小为y，它被放大镜成一大小为y'的实像A'B'。放大镜的放大率Γ=250/f'式中250--明视距离，单位为mmf'--放大镜焦距，单位为mm该放大率是指在250mm的距离内用放大镜观察到的物体像的视角同没有放大镜观察到的物体视角的比值。1．画定仍然尺2．在尺子上画出点O，为光心，在O点画一凸透镜。在凸透镜后侧标出一倍焦距点f、二倍焦距点2f。
3．分区，（如图），在凸透镜的左右两旁分成三区O──f为一区，f──2f为二区，2f以外为三区。
4．规律：
物在无穷远时，聚焦点。
物三（区）像二（区）小实倒
物二（区）像三（区）倒大实
物一（区）像同侧正大虚
2F点是成放大缩小像的分界点
F点是成虚像实像的分界点。
在应用和记忆时我们采用标尺：
2显微镜的成像原理
显微镜和放大镜起着同样的作用，就是把近处的微小物体成一放大的像，以供人眼观察。只是显微镜比放大镜可以具有更高的放大率而已。图2是物体被显微镜成像的原理图。图中为便捷计凸透镜成像的规律图解，把目镜L1和物镜L2均以单块透镜表示。物体AB坐落目镜前方，离开目镜的距离小于目镜的焦距，但大于两倍目镜焦距。所以，它经目镜之后，必然产生一个倒立的放大的虚像A'B'。A'B'坐落物镜的物方焦点F2上，或则在很紧靠F2的位置上。再经物镜放大为实像A''B''后供双眼观察。实像A''B''的位置取决于F2和A'B'之间的距离，可以在无限远处（当A'B'坐落F2上时），也可以在观察者的明视距离处（当A'B'在图中焦点F2之一侧时）。物镜的作用与放大镜一样。所不同的只是嘴唇通过物镜所见到的不是物体本身，而是物体被目镜所成的早已放大了一次的像。
3重要光学技术参数
在镜检时，人们总是希望能清晰而明亮的理想图像，这就须要显微镜的各项光学技术参数达到一定的标准，但是要求在使用时凸透镜成像的规律图解，必须依照镜检的目的和实际情况来协调各参数的关系。只有这样，就能充分发挥显微镜应有的性能，得到满意的镜检疗效。显微镜的光学技术参数包括：数值孔径、分辨率、放大率、焦深、视场长度、覆盖差、工作距离等等。那些参数并不都是越高越好，它们之间是相互联系又互相掣肘的，在使用时，应依据镜检的目的和实际情况来协调参数间的关系，但应以保证帧率为准。
1．数值孔径数值孔径缩写NA，数值孔径是目镜和聚光镜的主要技术参数，是判定二者（尤其对目镜而言）性能高低的重要标志。其数值的大小，分别标刻在目镜和聚光镜的壳体上。数值孔径（NA）是目镜前透镜与被检物体之间介质的折射率（n）和孔径角（u）半数的余弦之乘积。用公式表示如下：NA=nsinu/2孔径角又称"镜争执"，是目镜光轴上的物体点与目镜前透镜的有效半径所产生的角度。孔径角越大，步入目镜的光通亮就越大，它与目镜的有效半径成反比，与焦点的距离成正比。显微镜观察时，倘若减小NA值，孔径角是难以减小的，惟一的办法是减小介质的折射率n值。基于这一原理，就形成了水浸目镜和油浸目镜，因介质的折射率n值小于1，NA值能够小于1。数值孔径最大值为1.4，这个数值在理论上和技术上都达到了极限。介质，溴萘的折射率为1.66,所以NA值可小于1.4。这儿必须强调，为了充分发挥目镜数值孔径的作用，在观察时，聚光镜的NA值应等于或略小于目镜的NA值。数值孔径与其他技术参数有着密切的关系，它几乎决定和影响着其他各项技术参数。它与帧率成反比，与放大率成反比，与焦深成正比，NA值减小，视场长度与工作距离就会相应地变小。
2．码率显微镜的帧率是指能被显微镜清晰分辨的两个物点的最小宽度，又称"辨别率"。其估算公式是σ=λ/NA式中σ为最小区分距离；λ为光线的波长；NA为目镜的数值孔径。可见目镜的帧率是由目镜的NA值与照明光源的波长两个诱因决定。NA值越大，照明光线波长越短，则σ值越小，帧率就越高。要提升帧率，即减少σ值，可采取以下举措（1）增加波长λ值，使用长波长光源。（2）减小介质n值以提升NA值（NA=nsinu/2）。（3）减小孔径角u值以提升NA值。（4）降低疏密反差。
3.放大率和有效放大率因为经过目镜和物镜的两次放大，所以显微镜总的放大率Γ应当是目镜放大率β和物镜放大率Γ1的乘积：Γ=βΓ1其实，和放大镜相比，显微镜可以具有高得多的放大率，但是通过调换不同放大率的目镜和物镜，才能便捷地改变显微镜的放大率。放大率也是显微镜的重要参数，但也不能盲目相信放大率越高越好。显微镜放大倍率的极限即有效放大倍率。码率和放大倍率是两个不同的但又互有联系的概念。有关系式：500NA