原理显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜，偏光显微镜费用，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像，道理就像投影仪的镜头一样；目镜的作用则像一个普通的放大镜，把这个像再放大一次。经过这两次放大作用，我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。常用显微镜的原理、构造及使用方法如图，左边的透镜为物镜，右边的透镜为目镜。显微镜的目的是将微小的物体放大。所以，对于物镜来说，应该使物距放在物镜的一倍焦距与两倍焦距之间，为了看清物体，物距就不能太大。同时，物镜的焦点与目镜的焦点是重合的，经物镜所成的倒立放大的实像必位于物镜的两倍焦距以外，而为了让该像落在目镜的焦距以内，偏光显微镜设备，所以，目镜的焦距就必须大于物镜的焦距，这也是显微镜目镜的焦距应该大于物镜的焦距的原因。
真正把人们带进微观的人是列文虎克，不知道该说他是另辟蹊径还是返璞归真，他一开始所采用的并非刚发明不久的双镜片放大技术，而是单镜片显微技术。他用业余时间练就一套独步天下的磨镜技术，磨制出一片直径只有3mm的球形镜片，放大倍数达到了200倍，从此打开微观的大门。他从地上的雨水里发现了微生物，偏光显微镜，又发现没落地的雨水里并没有。后来他继续改良显微镜，设计了多种显微技术，把放大倍数提高到300倍。他成为真正发现微观的人，发现细胞，发现……
分辨率分辨率是衡量显微镜性能的又一个重要技术参数，用公式表示为：d=0.61λ/na，式中d为分辨距离，λ为光线的波长，偏光显微镜定购，na为物镜的数值孔径。显微镜的重要光学技术参数可见物镜的分辨率是由物镜的na值与照明光源的波长两个因素决定。na值越大，照明光线波长越短，则d值越小，分辨率就越高。要提高分辨率，可采取以下措施。1、降低波长λ值，使用短波长光源。2、曾大介质η值和提高na值。3、消色差。4、增加明暗反差。
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