金相顯微鏡是用于觀察金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的光學(xué)儀器。所有光學(xué)儀器都是基于光線在均勻的介質(zhì)中作直線的傳播，并在兩種不同介質(zhì)的分界面上發(fā)生折射或反射等現(xiàn)象構(gòu)成的。研究這些現(xiàn)象的理論稱(chēng)為幾何光學(xué)。隨著幾何光學(xué)和物理光學(xué)的發(fā)展，金相顯微鏡已日臻完善。下面我們主要來(lái)看一下幾何光學(xué)在金相顯微鏡中的應(yīng)用。

（1）金相顯微鏡中光源聚光鏡的曲面反射、光線轉(zhuǎn)向的平面反射鏡及球面反射鏡都是利用光的反射定律而設(shè)計(jì)的光學(xué)元件。如平面反射鏡可以借助拋光金屬表面、鍍銀的玻璃表面及平面玻璃來(lái)完成。鍍銀鏡面反射常用于改變光線方向，但使用日久因表面氧化或剝蝕而減弱反射能力；平面玻璃反射鏡用作垂直照明器，因光線損失較多，一般別無(wú)他用。反射定律與可見(jiàn)光線的波長(zhǎng)無(wú)關(guān)，故根據(jù)反射所設(shè)計(jì)的物鏡沒(méi)有色像差等缺陷。

（2）借助光在棱鏡中的全反射來(lái)改變光的進(jìn)行方向，這在許多方面都較平面反射鏡*。首先，因?yàn)槿瓷鋾r(shí)光能夠*反射回原介質(zhì)，而采用鍍介質(zhì)膜的平面反射時(shí)，在反射表面上將有一定的光能被吸收；其次，在研磨工藝和裝校技術(shù)上棱鏡具有容易制成多種多樣組合的反射面和滿(mǎn)足高精度要求的特點(diǎn)，故在近代金相顯微鏡中除以半透半反的平面鏡作垂直照明器外，均以全反射棱鏡來(lái)改變光線行程。