หลักการทางแสงพื้นฐานของกล้องจุลทรรศน์
(1) การหักเหและดัชนีการหักเหของแสง
แสงแพร่กระจายเป็นเส้นตรงระหว่างจุดสองจุดในตัวกลางไอโซโทรปิกสม่ำเสมอ เมื่อมันผ่านวัตถุโปร่งใสที่มีตัวกลางความหนาแน่นต่างกัน การหักเหจะเกิดขึ้น นี่เป็นเพราะความเร็วการแพร่กระจายของแสงที่แตกต่างกันในสื่อที่แตกต่างกัน เมื่อรังสีแสงที่ไม่ตั้งฉากกับพื้นผิวของวัตถุโปร่งใสตกกระทบจากอากาศเข้าสู่วัตถุโปร่งใส (เช่น แก้ว) รังสีแสงจะเปลี่ยนทิศทางที่ส่วนต่อประสานของมันและสร้างมุมการหักเหของแสงตามปกติ
(2) ประสิทธิภาพของเลนส์
เลนส์เป็นองค์ประกอบทางแสงพื้นฐานที่สุดที่ประกอบขึ้นเป็นระบบแสงของกล้องจุลทรรศน์ ส่วนประกอบต่างๆ เช่น เลนส์ใกล้วัตถุ เลนส์ใกล้ตา และคอนเดนเซอร์ ประกอบด้วยเลนส์เดี่ยวหรือหลายเลนส์ ตามรูปร่างที่แตกต่างกัน สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่ เลนส์นูน (เลนส์บวก) และเลนส์เว้า (เลนส์เนกาทีฟ)
เมื่อลำแสงรังสีขนานกับแกนลำแสงผ่านเลนส์นูนและตัดกันที่จุดใดจุดหนึ่ง จุดนี้เรียกว่า "โฟกัส" และระนาบที่ผ่านจุดตัดกันและตั้งฉากกับแกนลำแสงเรียกว่า "ระนาบโฟกัส" มีจุดโฟกัสอยู่สองจุด โฟกัสในปริภูมิวัตถุ-อวกาศเรียกว่า "โฟกัสวัตถุ-อวกาศ" และระนาบโฟกัสเรียกว่า "ระนาบโฟกัสวัตถุ-อวกาศ" ในทางกลับกัน การโฟกัสในพื้นที่ภาพ-พื้นที่เรียกว่า "โฟกัสพื้นที่ภาพ" ระนาบโฟกัสที่ เรียกว่า "ระนาบโฟกัสสี่เหลี่ยมจัตุรัสของรูปภาพ"
หลังจากที่แสงผ่านเลนส์เว้า มันจะสร้างภาพเสมือนตั้งตรง ในขณะที่เลนส์นูนสร้างภาพจริงตั้งตรง ภาพจริงสามารถปรากฏบนหน้าจอได้ แต่ภาพเสมือนไม่สามารถทำได้
(3) กฎการถ่ายภาพห้าประการของเลนส์นูน
1. เมื่อวัตถุตั้งอยู่เกินสองเท่าของทางยาวโฟกัสที่ด้านวัตถุของเลนส์ ภาพจริงกลับด้านที่ลดลงจะเกิดขึ้นภายในสองเท่าของทางยาวโฟกัสที่ด้านภาพและนอกโฟกัส
2. เมื่อวัตถุอยู่ที่สองเท่าของทางยาวโฟกัสของด้านวัตถุของเลนส์ ภาพจริงกลับด้านที่มีขนาดเท่ากันจะเกิดขึ้นที่สองเท่าของทางยาวโฟกัสของด้านภาพ
3. เมื่อวัตถุอยู่ภายในสองเท่าของทางยาวโฟกัสของด้านวัตถุของเลนส์ แต่อยู่นอกโฟกัส รูปภาพจริงกลับหัวที่ขยายใหญ่ขึ้นจะเกิดขึ้นเกินกว่าสองเท่าของทางยาวโฟกัสของด้านภาพ
4. เมื่อวัตถุอยู่ที่โฟกัสด้านวัตถุของเลนส์ ด้านภาพจะไม่สามารถสร้างภาพได้
5. เมื่อวัตถุอยู่ภายในโฟกัสของด้านวัตถุของเลนส์ จะไม่เกิดภาพขึ้นที่ด้านภาพ และภาพเสมือนแนวตั้งที่ขยายใหญ่ขึ้นจะเกิดขึ้นที่ด้านเดียวกันของด้านวัตถุของเลนส์ในตำแหน่งที่ไกลออกไป มากกว่าวัตถุ
