עקרונות אופטיים בסיסיים של מיקרוסקופים
(1) שבירה ומקדם שבירה
האור מתפשט בקו ישר בין שתי נקודות בתווך איזוטרופי אחיד. כאשר הוא עובר דרך עצמים שקופים עם מדיות צפיפות שונות, מתרחשת שבירה. הסיבה לכך היא מהירויות התפשטות שונות של האור במדיות שונות. כאשר קרני אור שאינן מאונכות לפני השטח של עצם שקוף חודרות מהאוויר אל עצם שקוף (כגון זכוכית), קרן האור משנה כיוון בממשק שלה ויוצרת זווית שבירה עם הנורמלי.
(2) ביצועי העדשה
עדשה היא האלמנט האופטי הבסיסי ביותר המרכיב את המערכת האופטית של מיקרוסקופ. רכיבים כגון עדשות אובייקטיביות, עיניות ומעבים מורכבים מעדשות בודדות או מרובות. על פי צורותיהן השונות, ניתן לחלק אותן לשתי קטגוריות: עדשות קמורות (עדשות חיוביות) ועדשות קעורות (עדשות שליליות).
כאשר אלומת קרני אור מקבילה לציר האופטי עוברת דרך עדשה קמורה ומצטלבת בנקודה, נקודה זו נקראת "הפוקוס", והמישור העובר דרך נקודת החיתוך ומאונך לציר האופטי נקרא "מישור מוקד". יש שני מוקדים. המיקוד במרחב אובייקט-מרחב נקרא "מיקוד אובייקט-מרחב", ומישור המוקד שם נקרא "מישור מוקד אובייקט-מרחב"; לעומת זאת, הפוקוס במרחב התמונה-מרחב נקרא "מיקוד מרחב התמונה". מישור המוקד ב- נקרא "מישור המוקד המרובע של התמונה".
לאחר שהאור עובר דרך עדשה קעורה, הוא יוצר תמונה וירטואלית זקופה, בעוד שעדשה קמורה יוצרת תמונה אמיתית זקופה. תמונות אמיתיות יכולות להופיע על המסך, אבל תמונות וירטואליות לא יכולות להופיע.
(3) חמישה כללי הדמיה של עדשות קמורות
1. כאשר האובייקט ממוקם מעבר לכפול מאורך המוקד בצד האובייקט של העדשה, נוצרת תמונה אמיתית הפוכה מוקטנת בתוך כפול מאורך המוקד בצד התמונה ומחוץ למוקד;
2. כאשר האובייקט ממוקם באורך מוקד כפול של צד האובייקט של העדשה, נוצרת תמונה אמיתית הפוכה באותו גודל באורך מוקד כפול של צד התמונה;
3. כאשר האובייקט ממוקם בתוך פי שניים מאורך המוקד של צד האובייקט של העדשה אך מחוץ לפוקוס, תיווצר תמונה אמיתית הפוכה מוגדלת מעבר לפעמיים מאורך המוקד של צד התמונה;
4. כאשר האובייקט ממוקם במוקד צד האובייקט של העדשה, צד התמונה אינו יכול ליצור תמונה;
5. כאשר האובייקט ממוקם בתוך הפוקוס של צד האובייקט של העדשה, לא נוצרת תמונה בצד התמונה, ותמונה וירטואלית זקופה מוגדלת נוצרת באותו צד של צד האובייקט של העדשה במיקום רחוק יותר מאשר האובייקט.
