前文回顧：為什么單鏡片的放大鏡放大倍數(shù)不會超過10倍？

一個物體，離眼睛遠，視角就小，網(wǎng)膜上的象也小；離眼睛近，視角就大，網(wǎng)膜上的象也大。但是物體也不能離眼晴太近，因為太近就會超出眼睛的調(diào)節(jié)能力，不能在網(wǎng)膜上成象，也就看不清物體了。要看清象金相組織這樣的微小物體，單個放大鏡也幫不了忙，因為它的視角放大率很有限，并且不能消除各種象差。因此，要得到較高的視角放大率，就要利用復雜的組合光學系統(tǒng)，這就是顯微鏡。下面介紹顯微鏡的工作原理。

（1）顯微鏡的成象原理

顯微鏡的成象系統(tǒng)主要是物鏡系統(tǒng)和目鏡系統(tǒng)。為了校正象差，目鏡和物鏡都是由兩個或多個透鏡組成的。為了便于討論成象的基本原理，可以不考慮物鏡、目鏡的實際結構，而分別用兩個凸透鏡來代替它進行討淪。顯微鏡的成象原理見圖2—21。物體Y1放在物方焦點F外側，物體的光線經(jīng)過物鏡成一放大倒立實象Y2于目鏡物方焦點F目內(nèi)側，對目鏡來說Y2是目鏡的物。目鏡的作用如同放大鏡一樣，將Y2再一次放大成一虛象Y3在明視距離處(第二次放大)。

這個第二次放大得象Y3相對原物Y1來說是倒立的。人眼通過顯微鏡觀察時，看到得就是兩次放大后的象Y3，象Y3又稱為眼睛的物，最后成象Y'0于網(wǎng)膜上.象Y3對人眼得視角為ω0,比用肉眼直接對物體Y2得視角ω要大許多倍.這就是顯微鏡能看清微笑物體得道理。

（2） 顯微鏡得視放大率

由圖2-21及公式（2-25）可得，顯微鏡的視放大率Γ為：

上式中Y2/Y1項剛好式物鏡的垂軸放大率β，250/f'目項剛好式目鏡的視放大率γ（見公式2-16），因此，顯微鏡的視放大率可寫為

Γ = βγ? ? （2-18）

公式（2-18）表明，顯微鏡的視放大率Γ等于物鏡的垂軸放大率β和目鏡的視放大率γ的乘積。金相顯微鏡的物鏡和目鏡各由數(shù)只組成一套，用不同放大倍數(shù)的物鏡、目鏡組合，能得到顯微鏡的許多種放大率，例如VMS2000M金相顯微鏡的放大倍數(shù)就可能由表2-1的九種數(shù)值

（3）物鏡、目鏡調(diào)換的齊焦要求

為了使顯微鏡的放大倍數(shù)變換簡便，常把幾只不同倍數(shù)的物鏡裝再物鏡轉(zhuǎn)換器上，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器就能方便地選用不同倍數(shù)的物鏡。目鏡是插入式的，調(diào)換甚為方便。

直筒式顯微鏡中，卸下物鏡筒和目鏡筒后所剩下的鏡筒長度，即物鏡支承面和目鏡支承面之間的距離稱為顯微鏡的機械筒長，見圖2-22.顯微鏡機械筒長分為有限和任意兩種。有限機械筒長的數(shù)值各國都有自己規(guī)定，一般再160~190毫米范圍之內(nèi)，我國規(guī)定為160毫米。物鏡和目鏡的相對位置應該使顯微鏡滿足齊焦要求；再顯微鏡使用過程中，調(diào)換物鏡或目鏡時不需要重新調(diào)焦就基本上能看清楚試樣；此外，調(diào)換物鏡后能使試樣上被觀察目標仍然保持再視場中心。

物鏡外殼上往往標出160/0，160/—，160/0.17……等字樣，這些數(shù)字是表示機械簡長和蓋玻片厚度的。金相顯微鏡物鏡都不用蓋玻片，所以VMS2000M型金相顯微鏡物鏡上用“—”表示，但國外有些廠的產(chǎn)品也有用“—”表示可用或不用蓋玻片的。

國產(chǎn)立式及大型臥式金相顯微鏡是按任意機械筒長設計的。它們的特點是試樣表面和物鏡物方焦面重合，使物體的光線經(jīng)過物鏡后以平行光出射，成象在無限遠見，也就是說物鏡的共軛距(物、象之間的距離)為任意大。為了使物鏡成在無窮遠處的象也能用目鏡觀察到，在光路中都加入補助透鏡，使物鏡成在無窮遠處的象，重新落在目鏡的物方焦點F目內(nèi)側為眼睛所觀察，見圖2—23所示。因此在物鏡以平行光出射到補助透鏡那一段光路中，根據(jù)需要改變筒長，都不會影響成象情況，這就給光學設計機械結構的布局帶來很大方便。物境外殼上往往標出∞/0，∞/-等字樣，∞表示物鏡的共軛距離為無窮大(即任意機械筒長)，“0”、“—”……的意思和有限機械筒長中規(guī)定的一樣。物鏡共軛距離為無窮大時，補助透鏡焦距常定位250毫米，因此共軛距離為無窮大時物鏡（包括補助透鏡在內(nèi)）的垂軸放大率為250/f'物，f'物表示物鏡象方焦距（毫米）。