奧林巴斯倒置生物顯微鏡的工作原理其實就是對光學（即光的折射和折射率）原理的完美應用，通過對物理的學習，我們知道“光線在均勻的各向同性介質中，兩點之間以直線傳播，當通過不同密度介質的透明物體時，則發生折射現象，這是由于光在不同介質的傳播速度不同造成的。當與透明物面不垂直的光線由空氣射入透明物體 時，光線在其介面改變了方向，并和法線構成折射角。”
  而透鏡是組成顯微鏡的基本光學元件，顯微鏡的物鏡和目鏡以及聚光鏡等光學部件均由單個或者多個透鏡組成，也是顯微鏡光學性能的具體體現。因此透鏡的成像原理就形成顯微鏡的工作原理。
透鏡的成像原理其實很簡單，當一束與光軸平行的光線通過凸透鏡與光軸相交于一點時，就會產生一個被稱為“焦點”的交點，通過交點并垂直光軸的平面，稱"焦平面"。焦點有兩個，在物方空間的焦點，稱"物方焦點"，該處的焦平面，稱"物方焦平面"；反之，在象方空間的焦點，稱"象方焦點"，該處的焦平面，稱"象方焦平面"。光線通過凹透鏡后，成正立虛像，而凸透鏡則成正立實像。實像可在屏幕上顯現出來，而虛像不能。
 
那么透鏡的成像有哪些規律可尋呢？
規律一：當物體位于透鏡物方二倍焦距以外時，則在象方二倍焦距以內、焦點以外形成縮小的倒立實象；
 
規律二：當物體位于透鏡物方二倍焦距上時，則在象方二倍焦距上形成同樣大小的倒立實象；
 
規律三：當物體位于透鏡物方二倍焦距以內，焦點以外時，則在象方二倍焦距以外形成放大的倒立實象；
 
規律四：當物體位于透鏡物方焦點上時，則象方不能成象；
 
規律五：當物體位于透鏡物方焦點以內時，則象方也無象的形成，而在透鏡物方的同側比物體遠的位置形成放大的直立虛象。
 
總得來說，倒置生物顯微鏡其實就是顯微鏡的一個分支，光學顯微鏡的成像工作原理基本一致，倒置生物顯微鏡主要用來對生物切片、生物細胞、細菌以及活體組織培養、流質沉淀等進行觀察和研究，同時可以觀察其他透明或者半透明物體以及粉末、細小顆粒等物體。
倒置生物顯微鏡與普通生物顯微鏡相比的優勢主要體現在：適合用于觀察、記錄附著于培養皿底部或懸浮于培養基中的活體物質，在食品檢驗、水質鑒定、晶體結構分析及化學反應沉淀物分析等領域也能發揮巨大作用。
 
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