光学显微镜用于通过提供它们如何与可见光相互作用（例如，它们的吸收、反射和散射）的放大图像来使小结构和样品可见。这有助于了解样品的外观和成分，还可以让我们看到微观世界的过程，例如物质如何扩散穿过细胞膜。 

显微镜的部件以及光学显微镜的工作原理

从根本上说，显微镜包括两个子系统：一个用于照亮样品的照明系统和一个成像系统，该系统产生与样品相互作用的光的放大图像，然后可以通过肉眼或使用摄像系统进行观察。

早期的显微镜使用包含阳光的照明系统，阳光被镜子收集并反射到样品上。如今，大多数显微镜使用灯泡、发光二*管 (LED) 或激光等人造光源来制造更可靠和可控的照明系统，这些照明系统可以针对特定应用进行定制。在这些系统中，通常使用聚光透镜收集来自光源的光，然后在聚焦到样品上之前对其进行整形和光学过滤。对光线进行整形对于实现高分辨率和对比度至关重要，并且通常包括控制被照亮的样本区域以及光线照射在其上的角度。照明光的光学过滤，使用修改其光谱和偏振的光学过滤器，可用于突出样品的某些特征，

图 1：基本复合显微镜：来自光源的光使用反射镜和聚光镜聚焦到样品（物体）上。来自样品的光被物镜收集，形成中间图像，由目镜再次成像并传递到眼睛，眼睛可以看到样品的放大图像。 

成像系统收集与样品相互作用的照明光，并产生可以查看的放大图像（图 1）。这是通过使用两组主要的光学元件来实现的：

• 首先，从样品中收集尽可能多的光的物镜

• 其次，目镜将收集到的光传递到观察者的眼睛或相机系统。

成像系统还可以包括诸如孔径和滤光片之类的元件，它们从样品中选择光的某些部分，例如只看到已经从样品散射的光，或者只看到某种颜色或波长的光。与照明系统的情况一样，这种类型的过滤对于挑选出某些感兴趣的特征非常有用，这些特征在对来自样品的所有光进行成像时仍然隐藏。