光學(xué)系統(tǒng)包括照明系統(tǒng)和成像系統(tǒng)。前者由光源、聚光鏡和彩虹光圈組成。后者由接物鏡和接物鏡組成。

1.鎢絲燈泡，光源內(nèi)鏡，為顯微提供光線。

2.聚光鏡由兩個(gè)三透鏡組成。其功能是收集來(lái)自光源的光，增強(qiáng)光使整個(gè)物體包含的視野均勻受光，提高物體的識(shí)別能力。聚光器可以降低，并附著在光圈上，以調(diào)節(jié)進(jìn)入物體的光線。因此，在使用高倍鏡時(shí)，要配備聚光器。

3.彩色光圈(可變光闌)由多個(gè)金屬片組成。

4.物鏡由數(shù)組透鏡組成。直徑越小，放大倍數(shù)越高。每個(gè)顯微鏡都有幾個(gè)不同倍數(shù)的物鏡，放大10倍（10×）、4倍（4×）叫低倍鏡；放大40倍；（40×）叫高倍鏡；放大100（100×）超過(guò)兩倍的是油鏡。物鏡是顯微鏡獲取物體圖像的主要組成部分，其作用是收集任何點(diǎn)的光比，并利用入射光對(duì)觀察到的物體進(jìn)行**個(gè)放大圖像。

表示物鏡主要性能的參數(shù)通常標(biāo)在每個(gè)物鏡上。例如，10倍物鏡標(biāo)有10/0.25和160/0.17，10物鏡放大倍數(shù)(即物鏡放大倍數(shù))10×），0.25為數(shù)值孔徑（N.A），160為鏡筒長(zhǎng)度（160mm），0.17所需的蓋玻片厚度。物鏡分辨率取決于物鏡的數(shù)值孔徑（numerial aperture，N.A.）

N·A=n·sin（α/2）

式中，n=介質(zhì)折射率。α/2=*大入射角的半數(shù)，即鏡孔角的半數(shù)。

因此，光投射到物鏡的角度越大，顯微鏡的效率就越大，這取決于物鏡的直徑和焦距。

顯微鏡的分辨率是指顯微鏡能夠區(qū)分兩點(diǎn)之間*小距離的能力。它與接物鏡的數(shù)值孔徑成正比，與光波長(zhǎng)度成反比。因此，接物鏡的數(shù)值孔徑越大，光波長(zhǎng)度越短，顯微鏡的分辨率越大，被檢物體的細(xì)微結(jié)構(gòu)也越不同。高分辨率意味著小分辨率距離，兩者成反比。

肉眼能感覺(jué)到的光波平均長(zhǎng)度是0.55μm，假使用數(shù)值孔徑為0.65兩點(diǎn)之間的*小距離是物鏡(高倍鏡)0.42μm，而在0.42μm以下兩點(diǎn)之間的距離無(wú)法區(qū)分。即使使用倍數(shù)較高的目鏡，顯微鏡的總放大率也無(wú)法區(qū)分。只有使用數(shù)值孔徑較大的物鏡來(lái)增加其分辨率。因此，顯微鏡的放大倍數(shù)不同于其分辨率。

油鏡焦距短，鏡孔角小，因此N·A光波越高，光波越短，可分辨的物體越小。此外，當(dāng)?shù)螢r青作為介質(zhì)時(shí)，物鏡和載玻片之間只有一層油性物質(zhì)(其他物鏡和載玻片之間有一層空氣)。因?yàn)闉r青的折射率等于1.52，與玻璃相同，當(dāng)光線通過(guò)玻璃時(shí)，它可以直接通過(guò)瀝青進(jìn)入物鏡而不折射，這可以使視覺(jué)光線充足。相反，當(dāng)玻璃和物鏡之間的介質(zhì)是空氣時(shí)，當(dāng)光線通過(guò)玻璃時(shí)，折射散射，進(jìn)入物鏡的光線明顯減少，從而降低視覺(jué)照明，影響分辨率。

5.眼鏡上有一個(gè)金屬圓筒，下端有一個(gè)較小的透鏡和一個(gè)較大的透鏡。它的功能是重新放大物鏡放大和識(shí)別的物體。每個(gè)顯微鏡都有幾個(gè)不同倍數(shù)的目鏡，上面刻著5×”“10×”“12.5×等放大倍數(shù)，顯微鏡的放大倍數(shù)是目鏡和物鏡的放大倍數(shù)的乘積。