העקרונות האופטיים הבסיסיים של מיקרוסקופים
(1) שבירה ומקדם שבירה
האור מתפשט בקו ישר בין שתי נקודות בתווך איזוטרופי הומוגני. כאשר עוברים דרך עצמים שקופים בעלי צפיפות שונה, שבירה מתרחשת עקב מהירויות התפשטות שונות של האור במדיות שונות. כאשר קרני אור שאינן מאונכות לפני השטח של עצם שקוף (כגון זכוכית) נפלטות מהאוויר, כיוון קרני האור משתנה בממשק שלו ויוצר זווית שבירה עם הנורמלי.
(2) ביצועים של עדשות
עדשות הן הרכיבים האופטיים הבסיסיים ביותר המרכיבים את המערכת האופטית של מיקרוסקופים, ורכיבים כגון עדשות אובייקטיביות, עיניות ועדשות מעבה מורכבים מעדשות בודדות או מרובות. לפי צורותיהן השונות, ניתן לחלק אותן לשתי קטגוריות: עדשות קמורות (עדשות חיוביות) ועדשות קעורות (עדשות שליליות).
כאשר אלומת אור מקבילה לציר האופטי חותכת בנקודה דרך עדשה קמורה, נקודה זו נקראת מישור המוקד, והמישור העובר בצומת ומאונך לציר האופטי נקרא מישור המוקד. ישנם שני מוקדים, המוקד במרחב האובייקט נקרא "מוקד האובייקט", והמישור המוקד באותה נקודה נקרא "מישור מוקד האובייקט"; להיפך, המוקד במרחב המרובע נקרא "המוקד המרובע", ומישור המוקד באותה נקודה נקרא "מישור המוקד המרובע".
לאחר מעבר בעדשה קעורה, האור יוצר תמונה וירטואלית זקופה, בעוד שעדשה קמורה יוצרת תמונה אמיתית זקופה. ניתן להציג תמונות אמיתיות על המסך, בעוד שתמונות וירטואליות לא יכולות להיות מוצגות.
(3) חמישה חוקי הדמיה של עדשות קמורות
כאשר האובייקט ממוקם מחוץ לאורך המוקד של העדשה, נוצרת תמונה אמיתית הפוכה מוקטנת בתוך אורך המוקד של התמונה ומחוץ לנקודת המוקד;
2. כאשר האובייקט ממוקם באורך מוקד כפול בצד העדשה, נוצרת תמונה אמיתית הפוכה באותו גודל באורך מוקד כפול בצד התמונה;
3. כאשר האובייקט ממוקם בתוך פי שניים מאורך המוקד של העדשה, אך מחוץ לנקודת המוקד, נוצרת תמונה אמיתית הפוכה מוגדלת מחוץ לפי שניים מאורך המוקד של התמונה;
כאשר אובייקט נמצא במוקד העדשה, התמונה לא יכולה להיווצר;
כאשר האובייקט ממוקם בתוך נקודת המוקד של אובייקט העדשה, התמונה נוצרת גם ללא תמונה, ונוצרת תמונה וירטואלית זקופה מוגדלת באותו צד של אובייקט העדשה הרחוק יותר מהאובייקט.
