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光學顯微鏡是利用凸透鏡的放大成像原理，將人眼不能分辨的微小物體放大到人眼能分辨的尺寸，其主要是增大近處微小物體對眼睛的張角(視角大的物體在視網膜上成像大)，用角放大率M表示它們的放大本領。因同一件物體對眼睛的張角與物體離眼睛的距離有關，所以一般規定像離眼睛距離為25厘米(明視距離)處的放大率為儀器的放大率。顯微鏡觀察物體時通常視角甚小，因此視角之比可用其正切之比代替。
光學顯微鏡由載物臺、聚光照明系統、物鏡，目鏡和調焦機構組成。
載物臺：用于承放被觀察的物體。利用調焦旋鈕可以驅動調焦機構，使載物臺作粗調和微調的升降運動，使被觀察物體調焦清晰成像。它的上層可以在水平面內沿作精密移動和轉動，一般都把被觀察的部位調放到視場中心。
聚光照明系統：由燈源和聚光鏡構成，聚光鏡的功能是使更多的光能集中到被觀察的部位。照明燈的光譜特性必須與顯微鏡的接收器的工作波段相適應。
物鏡：位于被觀察物體附近，是實現一級放大的鏡頭。在物鏡轉換器上同時裝著幾個不同放大倍率的物鏡，轉動轉換器就可讓不同倍率的物鏡進入工作光路，物鏡的放大倍率通常為五至一百倍。
目鏡：是位于人眼附近實現二級放大的鏡頭，鏡放大倍率通常為五至二十倍。按照所能看到的視場大小，目鏡可分為視場較小的普通目鏡，和視場較大的大視場目鏡兩類。
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