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光学仪器可以是处理光波以增强图像的观赏;或是分析光波(或光子),已确定若干或某一种特征与属性。

影像强化

1858年在英国实验室工作的一些光学设备插图。

最早出现的光学仪器是用于放大远距离图像的望远镜,和用于放大非常微小影像的显微镜。自伽利略虎克以来,这些仪器已经大为改进,并扩展到电磁频谱的其它部分。双筒望远镜的设备是可以调整,并能让两眼同时观看的精密仪器。照相机可以被认为是一种光学仪器,例如,针孔相机暗箱是最简单的这种设备。

分析

另一类光学仪器用于分析光学材料的特性。它们包括:

DNA排序器英语DNA sequencer也可以视为光学仪器。因为它们分析特定核苷酸DNA链发射的光强度和"颜色"。

表面等离子共振仪:使用折射来测量和分析生物分子之间的相互作用。

其它光学设备

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