在当今光学领域,突破衍射极限是十分热门的课题之一。近年来,研究发现在白光光源下,微米、纳米尺寸的介质球(微球)透镜具有超分辨能力,为突破衍射极限提供了一种简单、实时的方法,同时在生物学方面有广泛的应用前景。本文的主要工作是通过研究微球透镜的尺寸,焦点位置,浸没介质等因素对微球透镜成像特性的影响,来进一步揭示微球透镜成像的机理。本文的主要内容包括：(1)使用直径为1.97、3.35、4.87和7.27μm的二氧化硅微球直接观察样品和用酒精半浸没微球观察样品,发现微球对样品具有超分辨和放大作用。用酒精半浸没微球时,通过微球观察到样品的对比度显著提高。研究结果表明：小尺寸的微球更利于接受高频信息；微球在酒精半浸没的情况下能接受更多高频信息,因此可以显著提高像的对比度；且不同频率成份参与成像,微球对这些成份的放大率是不同的。(2)采用自组装法制备了六角密排的胶体晶体样品,使用二氧化硅,聚苯乙烯,钛酸钡三种不同折射率的微球在真空、酒精半浸没、酒精全浸没情况下,对上述胶体晶体样品进行了成像实验,观察到微球对样品具有放大和超分辨成像作用,并且对实验结果进行了模拟仿真和理论分析。研究结果表明：焦点位置的不同会影响超分辨成像的效果,而通过不同的浸没方式,可以调整微球焦点的位置,因此不同折射率的微球需要不一样的酒精浸没深度才能获得最佳的超分辨成像。二氧化硅和聚苯乙烯微球需要半浸没观察,而钛酸钡微球需要全浸没观察,这样才能让焦点在微球外面,且距离微球表面最近,来获得最佳成像效果。(3)最后使用四种不同折射率的浸没介质来浸没不同材质的微球,并对实验结果进行仿真。发现去离子水,无水乙醇,50%的盐水和透镜浸没油都可以作为浸没介质,浸没微球时可观察到超分辨成像。此外还发现微球成像的放大率和对比度与相对折射率有关,相对折射率越大,放大率越大,对比度也越高。