上海金相显微镜是用于观察金属内部组织结构的沉要光学仪器
。所有光学仪器都是基于光线在均匀的介质中作直线的传布
，并在两种分歧介质的分界面上产生折射或反射等景象组成的
。钻研这些景象的理论称为几何光学
。随着几何光学及物理光学的发展
，上海金相显微镜已日臻美满
。为了能正确地使用各类现代的上海金相显微镜
，本节将介绍与通常光学显微镜有关的几何光学根基道理
。

一、几何光学的根基道理

(一)几何光学根基定律

几何光学的理论基础
，就是由现实观察和直接尝试得到的几个根基定律;光的直线传布定律;光的独立传布定律及光的反射和折射定律
。在所钻研的对象中
，若其几何的尺寸远弘远于所用光波的波长(如对有肯定大幼的透镜或面镜钻研由它们成象的物距和像距等)
，则由几何光学能够获得与现实根基相符的了局
。

几何光学根基定律的重点表述如下:

(1)光的直线传布定律:在均匀介质中
，光沿直线传布
。即在均匀介质中
，光线为一向线
。

(2)光的独立传布定律:自分歧方向或由分歧物体发出的光线的订交
，对每一光线的独立传布不产生影响
。

(3)光的反射和折射定律:当光线由一介质进入另一介质时
，光线在两个介质的分界面上被分为反射光线和折射光线
。对于这两条光线的前进方向
，可别离由反射定律和折射定律来表述
。

(二)光的全反射

当光线射到两种媒介的界面上时
，反射和折射景象是同时产生的
。反射光和折射光的强弱随入射角而异
。如图2所示
，在实发光点s所处介质的折射率大于分界面另一侧介质的折射率(n>n')时
，折射角i总大于入射角i;当i'=90°
，相应的入射角i是给定情况下的更大入射角
，入射角超过i的光线
，都不能进入分界面的另一侧
，而依照反射定律返回原介质
，这种齐全返回原介质的反射称为全反射
，或全内反射
。

(三)光的折射、反射及全反射在光学金相显微镜中的利用

在光学仪器中
，为了工作方便时时必要扭转光束的方向和行程
，利用折射、反射及全反射道理设计的各类光学元件
，可能圆满地实现这一工作
。其在光学显微镜中的利用例举如下:

(1)金相显微镜中光源集光镜的曲面反射、光线转向的平面反射镜及球面反射镜都是利用光的反射定律而设计的光学元件
。

如平面反射镜能够借助抛光金属表表、镀银的玻璃镜面及平面玻璃等来实现
。镀银镜面反射常用于扭转光线方向
，但使用日久因表表氧化或剥蚀而减弱反射能力;平面玻璃反射镜用作垂止卣明器
，因光线损失较多
，通常别无它用
。

反射定律与可见光线的波长无关
，故凭据反射所设计的物镜没有色象差等缺点
。

(2)借助光在棱镜中的全反射来扭转光的进行方向
，这在很多方面都较平面反射镜优越
。首先
，由于全反射时光可能齐全反射回原介质
，而选取镀介质膜的平面镜反射时
，在反射表表大将有肯定的光能被吸收;其次
，在研磨工艺和装校技术上棱镜拥有容易造成多种多样组合的反射面和满足高精度要求的特点
，故在近代金相显微镜中除以半透半反的平面镜作垂止卣明器表
，均以全反射棱韭反扭转光线行程
。常用的反射镜如图3所示
，(a)(b)可使光线转向 90°
，在显微镜中用作扭转光路:(c)用于斜管目镜筒中使光线转向；(d)用于双筒目镜反射；(e)用于拍照机或对准镜的调焦光路中
，使光路扭转90°
，像的左右与物的左右互换
。