更新時間：2026/01/28
中国高尔夫网络电视
在17世纪后期，荷兰的安东尼·范·雷文霍克（Antoine van Leeuwenhoek）发明了一种简单的单透镜显微镜。这一发明与现代放大镜的结构类似，但放大率超过200倍。这种新型显微镜使雷文霍克发现了微生物和精子。大约在同一时间，英国的罗伯特·虎克（Robert Hooke）也发明了一种复合显微镜，有两个镜头组成。虎克利用这种显微镜观察到了木栓组织，由于其相似蜂窝小孔（cell），故将其命名为细胞（cell）。因而诞生了生物学术语“细胞”。
由于两个镜头之间的像差，将两个镜头组合起来会影响精确度，导致复合显微镜的分辨率低于简易显微镜。
到了19世纪，透过各种方式，大幅提高了显微镜的分辨率。像差校正是透过使用更好的镜头或镜头组合来实现的，蔡司和莱茨等德国公司对此大力支持，并为其发展做出了巨大的贡献。德国的恩斯特·阿贝（Ernst Abbe）为显微镜的创新发展奠定了理论和技术基础，可以说他建立了现代光学显微镜的原型。
一般的生物显微镜主要由物镜、目镜、镜筒、载物台和反射器组成。透过物镜放大载物台上的物体，即可透过目镜观察到放大的影像。
数字显微镜则使用CAMERA和光放大器将实时影像输出到显示器。
望远镜也有类似的结构，用于观察远处的物体。望远镜用物镜接收来自恒星或其他遥远物体的光，并透过目镜将折射光调整到焦点。
显微镜则设计为将光发射到物体上或穿过物体，并用物镜和目镜放大透射或反射的光。
生物显微镜使用透射光进行观察。由于不同样本的光特性存在差异，对应的观察模式也有所不同。例如透明样本和不透光的样本。
下表显示了主要观察模式的特点。每种观察模式对应特定的光特性，例如散射，绕射，偏振，干涉和荧光。
| 观察模式 | 特点 | 常见观察目标物 |
|---|---|---|
| 明视野显微术 | 生物显微镜的一般观察模式，可利用透射照明实现明视野 | 生物体、细胞 |
| 暗视野显微术 | 使用散射光（而不是直射光）使样本在暗视野下显示 | 微生物、细胞 |
| 相位差显微术 | 使用相位（光线变化）将样本转换为亮度对比度以进行观察 | 无色透明样本，活细胞 |
| 偏光显微术 | 利用偏光照亮样本，将其转换为亮度或颜色对比度以进行观察 | 岩石和矿物等晶体、聚合物 |
| 微分干涉对比显微术 | 利用透射光穿过样本后的传播距离差，形成颜色或亮度对比度，以进行3D观察 | 无色透明样本，活细胞 |
| 调制对比（浮雕对比）显微术 | 将样本的高度差转换为亮度对比度，以进行3D观察 | 塑料容器中的细胞 |
| 荧光显微术 | 利用荧光化合物或荧光蛋白（如GFP）对样本进行染色，以观察样本表达荧光的部分 | 用荧光染料染色或标记的细胞和组织，显示固有荧光的生物体 |
| 反射光显微术 | 使用反射光观察不透光的样本 | 金属 |
