金相显微镜是用于观察金属内部组织结构的光学仪器。所有光学仪器都是基于光线在均匀的介质中作直线的传播，并在两种不同介质的分界面上发生折射或反射等现象构成的。研究这些现象的理论称为几何光学。随着几何光学和物理光学的发展，金相显微镜已日臻完善。下面我们主要来看一下几何光学在金相显微镜中的应用。

（1）金相显微镜中光源聚光镜的曲面反射、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。如平面反射镜可以借助抛光金属表面、镀银的玻璃表面及平面玻璃来完成。镀银镜面反射常用于改变光线方向，但使用日久因表面氧化或剥蚀而减弱反射能力；平面玻璃反射镜用作垂直照明器，因光线损失较多，一般别无他用。反射定律与可见光线的波长无关，故根据反射所设计的物镜没有色像差等缺陷。

（2）借助光在棱镜中的全反射来改变光的进行方向，这在许多方面都较平面反射镜优越。首先，因为全反射时光能够*反射回原介质，而采用镀介质膜的平面反射时，在反射表面上将有一定的光能被吸收；其次，在研磨工艺和装校技术上棱镜具有容易制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直照明器外，均以全反射棱镜来改变光线行程。