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顯微鏡的光學原理

1、折射和折射率

光線在均勻的各向同性介質中，兩點之間以直線傳播，當通過不同密度介質的透明物體時，則發生折射現像，這是由于光在不同介質的傳播速度不同造成的。當與透明物面不垂直的光線由空氣射入透明物體時，光線在其介面改變了方向，并和法線構成折射角。

2、透鏡的性能

透鏡是組成顯微鏡光學系統的基本的光學元件，物鏡、目鏡及聚光鏡等部件均由單個和多個透鏡組成。依其外形的不同，可分為凸透鏡(正透鏡)和凹透鏡(負透鏡)兩大類。 當一束平行于光軸的光線通過凸透鏡后相交于一點，這個點稱"焦點"，通過交點并垂直光軸的平面，稱"焦平面"。

光學系統的革命性顛覆

傳統相機、攝像機都是通過光學鏡頭將物體發出的光線聚焦到膠片或傳感器上而形成圖像，這就注定手機無法做得很薄，相機不能降低厚度，哈勃望遠鏡都發射到太空了，才發現巨大的鏡片加工出了問題，不得不重新磨制了一個，還得靠宇航員長時間危險的太空行走進行修復。這一切在不久的將來可能都會改變，加州理工學院的科學家們正在研發一種革命性的無鏡頭相機，用超薄的光學相控陣列（OPA）芯片來代替鏡頭和傳感器，通過在芯片上操縱入射光線來捕獲圖像，相當于跳過鏡頭在傳感器上直接成像。

在微光、紅外、激光等光電子技術發展的基礎上，為了滿足作戰使用和科研試驗的要求，軍事領域主要發展了光學遙感技術、光電制導技術、光電跟蹤測量技術、光電對抗技術等光電綜合應用技術。人們用冕牌玻璃做凸透鏡，火石玻璃做凹透鏡，組合成能會聚光的同時又能消除色差的復合透鏡，用它來做物鏡，才結束了折射望遠鏡長鏡筒的時代，成像質量也大大增加。數控單點金剛石車削、光學玻璃透鏡模壓成型、光學塑料成型等高精密加工技術蓬勃發展，廣泛用于有色金屬、鍺、塑料、紅外光學晶體、鈹銅、鍺基硫族化合物玻璃等各類光學材料以及球面、非球面光學零件加工。