光學顯微鏡在金相學中，在結構檢測時，可以分析金屬的微觀結構和晶粒大小或者捕獲導致材料缺陷的相關機理信息，例如：疲勞度、腐蝕、應力裂紋和裂縫。使用110至100萬像素的數碼相機記錄檢測結果。
光學顯微鏡偏光觀察方式可以在法醫檢測樣品時用于表征頭發、泥土和纖維微觀的結構。使用明場、熒光和偏光顯微技術分析噴漆和油漆碎片。用于石油開采。在環境保護應用中，光學顯微鏡還能夠用于辨識諸如石棉纖維材料的微觀結構。
光學顯微鏡能夠解決折射率、分裂、雙折射、消光角、光程差及光軸數量和角度的相關問題。
可以使用測量補償器擴展其應用范圍。選擇固定式和旋轉式補償器來拍攝大小光程差，以及測定纖維狀物質的光學特性。160° 旋轉式載物臺則用于測量分裂和消光角。
光學顯微鏡適用于錐光觀察的主機架展現了檢偏器和 Bertrａnd 透鏡的出色結合。當Bertrａnd 透鏡轉入光路時，這種邏輯機械耦合可以保證檢偏器轉至操作位 置。
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