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紅外顯微鏡是一種利用波長在800nm到20μm范圍內的紅外光作為像的形成者，用來觀察某些不透明物體的顯微鏡。
在技術上使用紅外光與使用可見光相比較，差異并不像使用紫外光那樣大。對于直到波長為1500nm的紅外光來說，一般的標準物鏡仍然是可以用的。
當然，在波長超過1000nm時，像的質量就開始受到損害，這主要是由于球面差。既就是使用專門設計用于紅外光的消色差物鏡，在波長超過1200nm時，色差也會變得明顯起來。
當紅外光的波長達到3000nm時，玻璃就變得不透明了，這時必須使用象碘化這樣的特殊材料制作透鏡，但是使用這種材料要制造出在足夠寬的波長范圍內的矯正透鏡仍然是困難的。對于被長超過1500nm范圍的紅外光，經常使用反射物鏡或反射一折射物鏡。
在理論上，在一個*的反射顯微鏡中可以用波長直到20μm的紅外光形成物體的像，然而要制造較高孔徑的反射物鏡卻是相當困難的。
對于取決于孔徑的分辨力來說，小孔徑是更大的缺點，而且分辨力會隨著波長的增大而相應地減小。因此，既就是使用近紅外光，在分辨力上的損失也是十分明顯的。
在紅外光顯微鏡中通常使用白熾燈照明，很多白熾燈能夠發射比可見光更多的紅外光，在這里色溫是一個重要的參數。當燈絲的溫度為24000K時，最大發射是在光譜的1200nm處左右。當溫度為33000K時，最大發射在光譜的800nm處左右。
使用特殊的濾光片就可以分離出所要求波長的紅外線。紅外光像的觀察和聚焦可以使用像轉換器或專門設計的電視掃描管來進行。
用于紅外顯微鏡的像轉換器有兩種類型，另一種是"固體"類型，它是由一個光電導體層和一個電子發光層所組成，這兩者被夾在可以提供交流電的兩層薄透明導體層之間。相當于真空管陽極的電子發光層，對著光電導體層已經被紅外光輻射轟擊的區域發射可見光，從而形成了可見的像。
另外，現在已經設計制造出對直到3,500n m波長范圍都敏感的電視管。在紅外光顯微照相中可以使用經過特殊敏感化處理的乳膠片，它在直到大約1300nm較低的紅外光區域都是敏感的。
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