光學顯微鏡是一種使用可見光和附近波長范圍內的光的顯微鏡。

光學顯微鏡，通常樣品的光照射，透射光或反射光或熒光發射的光像樣品的透鏡由通過成像來觀察。可以觀察到的放大倍數通常為幾十到幾百倍，最多可達約2000倍。

這的顯微技術顯微術（顯微鏡），顯微調用。另外，將準備在顯微鏡下可以觀察到樣品的狀態的制劑稱為制劑，通常使用適當折射率的固定劑將粘貼在載玻片上的樣品密封在防護玻璃上而密封。

它最初是在顯微鏡下開發的，并且是對單透鏡觀察方法的擴展。僅由一組透鏡組成的顯微鏡稱為簡單光學顯微鏡，而由兩組或更多組透鏡組成的顯微鏡稱為復合光學顯微鏡。前者以呂伐霍克（Leeuwenhoek）在荷蘭用自己的顯微鏡所做的各種生物學發現而聞名。以下，將主要描述后者的復合顯微鏡。

光學顯微鏡利用物體對光的各種影響，例如要觀察的物體的光透射率。使用可見光的優點是它可以使用比其他電磁波更簡單的光源，并且由于它最初是可見的，因此在到達觀察者的眼睛之前不需要將其轉換為可見光。關鍵是可以直接獲取信息。

但是，另一方面，光學顯微鏡的性能受到光的物理性質的限制。例如，光學顯微鏡的分辨率極限在很大程度上是由于可見光的波長。為了消除這些限制，已經開發了利用X射線在較短波長區域中的透射和反射的X射線顯微鏡以及可以通過電子束的加速電壓來控制分辨率的電子顯微鏡。此外，隧穿利用隧道顯微鏡或原子力原子力顯微鏡等，表面物理也顯微鏡應用于已經投入實際使用。

金屬顯微鏡

這是適用于金屬表面觀察的顯微鏡，是落射照明顯微鏡，將物鏡側的光照射到樣品上并用反射光進行觀察。

生物顯微鏡

這是主要用于醫學和生物學領域的顯微鏡，是透射觀察型顯微鏡。

明場顯微鏡

最基本的光學顯微鏡。當樣品被均勻的入射光照射時，由于樣品的每個部分的光吸收差異，透射光圖像具有對比度的事實被利用。因為沒有造影小吸收率樣品獲得清晰的圖像低的染色是必要的，例如執行。

暗視野顯微鏡

觀察到通過從傾斜方向向樣品施加光而產生的散射光和反射光。在這種方法中，與明場顯微鏡相反，視野的背景是黑色的，并且樣品似乎發光。只需將暗場聚光鏡插入普通光學顯微鏡即可實現此方法。可替代地，通過調節相襯顯微鏡可以通過暗場方法進行觀察。盡管不適合觀察物體表面或內部的精細結構，但是可以以高對比度觀察小于可見光波長的物體的存在。

雙目立體顯微鏡

具有兩套光學系統的顯微鏡，該光學系統可提供垂直的視野，并允許您在三個維度上觀察相對較大的樣品。觀察倍率通常為幾倍至幾十倍。另一個特征是考慮到觀察大樣品并在顯微鏡下工作，確保了樣品與物鏡之間的距離（工作距離）（物鏡的焦距大）。常用于產品檢查。

倒置顯微鏡

顯微鏡，其中物鏡位于要觀察的對象下方。它用于與培養容器一起觀察培養的細胞并進行顯微操作。

測量顯微鏡

用于測量樣品的顯微鏡。該平臺具有測量機和測量刻度，并且在視野中還顯示了千分尺和模板。有許多采用遠心光學系統的示例，在該系統中，主光線與顯微鏡中的鏡頭光軸平行，這是使圖像失真最小化以及觀察放大倍率的準確性所必需的。

解剖顯微鏡

盡管它被稱為顯微鏡，但放大倍數約為數倍，并且放大鏡固定在工作臺上。

用于觀察無色透明樣品但具有不同折射率的顯微鏡。穿過具有高折射率的介質的光的相位比穿過具有低折射率的介質的光的相位延遲。這是一種使用與該相位差有關的衍射光的顯微鏡。冷凝器和衍射光彼此異相的物鏡干擾，則通過改變相位差明暗觀察。通過這種方法，可以觀察幾乎透明的生物細胞的內部結構。使用相差聚光鏡和相差物鏡。1934?^{[?引證需要?]}荷蘭澤尼克（篩板（弗雷德里克）澤尼克）被設計。他獲得1953年諾貝爾物理學獎。

光偏振特性和干擾通過利用性能，無色透明細胞，觀察這樣的水平差和金屬表面的顯微鏡。光束由偏光元件和沃拉斯頓棱鏡（諾瑪斯基棱鏡）分開，并使其穿過樣品表面，并且改變樣品中產生的光程差的微分值以在圖像表面上形成對比。樣品表面的光分離量稱為剪切量，會影響分辨率和對比度。當前的顯微鏡通常具有Smith-Nomarski配置。

該物體具有偏振特性，該偏振特性根據內部結構或晶體結構改變光的振動方向。這是觀察該偏振特性的方法。將偏振片（偏振片）放置在光學顯微鏡的聚光器處，并且將延遲片和檢偏器（偏振片）放置在物鏡的后面，并且觀察樣品的偏振和雙折射作為亮度和顏色的差異。隨著偏振片的旋轉，觀察到鮮艷的晶體等。它用于觀察生物樣品中所含的晶體，例如巖石和晶體物質（細胞外基質的一部分和異常沉積物）。

近年來，已經發明了LC-Polscope作為簡化了檢偏器的麻煩的旋轉的系統，這是偏光顯微鏡的缺點，并且簡化了獲得的圖像數據的分析處理的復雜性。這是電控偏振片和圖像分析裝置的組合，一次觀察即可獲得晶體結構的偏振方向（慢軸取向）和偏振強度（延遲）。由于可以觀察到細胞骨架而無染色或非侵入性，因此它可用于選擇已人工授精的家畜的受精卵。

熒光顯微鏡，從樣品發射的熒光，一個顯微鏡的觀察。除了觀察樣品的固有自發熒光之外，在某些情況下，在用熒光染料染色后觀察樣品，或者通過基因重組表達熒光蛋白。

與普通的明場顯微鏡不同，熒光顯微鏡用特定波長的光（激發光）照射樣品。因為從樣品發出的熒光的波長與激發光的波長不同，所以僅可以用濾光器等提取熒光。

高壓汞燈經常被用作光源。高壓水銀燈發出的光是幾種特定波長的光的混合。這是汞發射光譜的波長，例如254 nm，365 nm（紫外線），405 nm（藍光）和546 nm（綠光）。該光被濾光器或棱鏡分開，并且僅照射具有目標波長的光作為激發光。

來自光源的光通過分色鏡從顯微鏡鏡筒的中部（在目鏡和物鏡之間）引入，該分色鏡還用作波長濾鏡，并且僅通過物鏡到達樣品的觀察部分。通常，通常使用通過相同的物鏡觀察熒光的落射照明熒光顯微鏡。在許多情況下，通過將熒光顯微鏡的可選設備連接到普通明場顯微鏡，可以將其用作熒光顯微鏡。

在獲得的圖像中，熒光部分似乎在黑暗的視野中發光，通常在黑暗的房間中觀察到，或者設備的一部分是暗箱以防止雜散光。自1990年代以來，除了通過目鏡進行宏觀觀察之外，使用CCD照相機的觀察裝置也變得很普遍，并且可以使用高靈敏度CCD照相機（例如冷卻的CCD）獲得肉眼無法觀察到的微弱熒光。可視化也已完成。

使用CCD相機進行攝影的另一個優點是使用計算機進行圖像處理變得更加容易。除了簡單地“增強圖像對比度”的優點外，諸如“通過比較和計算多個圖像來排除焦平面以外的光”之類的處理已成為可能（去卷積）。通過這樣的數學圖像處理，還可以獲得局限于共焦激光顯微鏡的空間分辨率。

作為光源的氣體激光器，半導體激光器被用作白色光源的光源。從物鏡掃描激光，從激發樣品發出的熒光（或從樣品反射的光）通過針孔，使用檢測設備進行檢測，然后在計算機上重建圖像。由于可以通過使用針孔來遮擋來自同一焦（共焦）面以外的熒光，因此可以得到厚度取決于數值孔徑的光學切片圖像。例如，當使用Ar激光器（波長488 nm）和數值孔徑為1.33的透鏡時，可以獲得厚度約為200 nm的光學切片，盡管它比透射電子顯微鏡差很多，但其空間分辨率卻比常規光學顯微鏡更高。可以到達。自1990年代以來，與透射電子顯微鏡相比，結合方便的樣品制備，它在生物學領域變得非常流行。缺點是價格高。

光學系統有兩種類型：主要用于生物學目的的熒光共聚焦顯微鏡和主要用于工業目的的反射共聚焦顯微鏡。生物用途用于細胞和組織研究，工業用途用于材料的表面檢查和半導體檢查。

掃描方法包括光束掃描型，其中在固定樣品的同時通過鏡子或旋轉盤掃描激光，以及樣品掃描型，其中固定光束并且在垂直和水平方向上掃描樣品（載玻片）。后者用于DNA微陣列測量。

通過上一部分中所述的基于計算機的圖像處理來改善圖像質量和分辨率，對于共聚焦激光顯微鏡同樣有效，并且現在可以獲得接近或超過光學極限的空間分辨率。

一種利用全反射照射熒光顯微鏡的方法。當光以大于特定角度的角度進入具有高折射率的介質進入具有低折射率的介質時，發生全反射。在全反射時，界面處有光滲透（（逝波）。制劑等，以及具有折射率大的載玻片，所以，也會發生這些現象在界面處它更小的水，使用的照明，使得在玻璃表面用熒光顯微鏡，在玻璃表面附近的樣品的總反射僅選擇性熒光觀察是可能的。檢測熒光的能力甚至可以實現一個生物分子，從而有助于單分子細胞生物學。在1990年代在日本大發展。

也稱為激光拉曼顯微鏡。通過檢測在用激光照射樣品時產生的拉曼散射光來獲得圖像。拉曼波長散射光（波長偏移量），分子存在于樣品中，裝訂，結晶根據諸如光柵的頻率物質特定值。因此，可以從樣品的拉曼散射光譜中識別樣品中包含的物質，并同時觀察其分布。拉曼散射光微弱，過去檢測和成像所需的時間并不現實，但是可以通過設計光學系統并縮短與處理器開發相關的計算時間將其安裝在顯微鏡上。變成了。有一些通過共焦光學系統獲得空間分辨率，有的通過窄帶干涉濾光片分離拉曼散射光，有的使用非線性拉曼效應。識別物質的能力不如質譜分析或X射線元素分析，但可以觀察到未處理物體的存活能力是一個巨大的優勢。

非線性光學顯微鏡是一種使用非線性光學現象的顯微鏡，例如光學諧波產生，光學混合，光學參量效應，多光子躍遷，非線性折射率變化和電場相關折射率變化。

1. 將顯微鏡放在陽光直射的明亮地方。
2. 轉動粗手柄將左輪手槍從舞臺上移開。
3. 從外殼上取下鏡頭。由于物鏡是在安裝部朝上的狀態下收納的，因此，為了防止灰塵從安裝部侵入，將殼體主體倒置后將其取出。
4. 接目鏡和物鏡是為了防止灰塵進入鏡筒。旋轉左輪手槍選擇低倍物鏡。
5. 透過目鏡移動反射鏡，使亮度均勻。切勿使用陽光直射，因為這樣做很危險。
6. 將準備工作放在平臺上并固定，使觀察對象直接在物鏡下方。
7. 從側面看顯微鏡時，移動粗手柄以使物鏡和載玻片靠近。
8. 透過目鏡觀察時，請使用粗手柄將物鏡移離舞臺并聚焦。此時，如果將其朝相反的方向旋轉，則有可能使制劑和物鏡彼此接觸并損壞它們。
9. 當拍攝對象清晰對焦時，移動幻燈片以查找易于觀察的圖像。圖像上下左右顛倒顯示。
10. 如有必要，旋轉左輪手槍以更換為高倍率的物鏡。通常，它設計為具有相同的焦點，因此即使您更換物鏡也不會失焦。
11. 觀察光圈的照度，并使用微調手柄調節聚焦。
12. 使用后請擦去灰塵。如果經常使用它，則不一定總是要取下鏡頭，但通常以相反的安裝順序取下并存放。如果鏡頭臟了，請按照說明進行清潔。通常，與相機鏡頭一樣，用鏡頭清潔紙擦去灰塵。用少量乙醇潤濕以清除皮脂等污垢。

• 隔膜的使用方法：教育性顯微鏡通常具有圓盤隔膜，并且在平臺的后部裝有一個有大小孔的圓盤。旋轉它以選擇要使用的孔，并調整照明范圍和入射光角度。即使在觀察區域的外部照亮了一個比必要的孔大的地方，以使其變亮，這也是有害且無用的，例如增加了雜散光。光圈還與圖像的對比度和聚焦深度（聚焦深度）有關，光圈越小，光圈越大。但是，如果光圈太小，分辨率將下降并變暗，難以看清。
• 焦點調整：用手切成薄片的樣品或用水密封的微生物制成的制劑的厚度很大，尤其是在高放大倍率下，不可能一次聚焦在整個表面上。因此，在調節焦點時必須始終觀察，但是在這種情況下，由于其移動不大，因此使用了微動手柄。
• 外部光源的使用：當僅提供反射鏡作為照明設備時，如果使用自然光，則只能從室內的特定方向入射。這取決于天氣。因此，存在一種光源裝置，其中將直管熒光燈平放在桌子上，并且在光源裝置的前面布置有顯微鏡。還有一個簡單的光源，可以代替鏡子安裝在固定部件上。