文档介绍：第一章光学金相显微镜的结构与使用
在使用金相显微镜时必须注意以下几点:
注意个人卫生,严禁用湿手操作或将带水和酒精等的试样放在显微镜载物台上。
装卸或调换镜头或其它部件时,动作要稳而轻。特别是换物镜时,必须将镜头放稳后才能放手。
调焦时,一边用肉眼观察镜内视场,一边转动粗调螺丝,将物镜调至接近试样表面,直到视场中出现试样组织轮廓时,再换用细调螺丝调节直至组织清晰为止。然后调节孔径光栏和视场光栏,使成象最清晰。
严禁用手、手帕、衣服、纸等擦物镜和目镜。必须用镜头纸轻轻擦拭,严禁用嘴吹镜头上的灰尘。
如果镜头上有油等污渍,用镜头纸沾上二甲苯轻轻擦洗,严禁用酒精、汽油擦洗。
使用完毕,应立即关掉电源,用粗调螺丝将物镜调节远离载物台上的样品,然后取下样品。盖好防尘罩。
严禁随意拆卸任何零件。
一、原理概述
金钉分析是人们通过金相显微镜来研究金属和合金显微组织大小、形态、分布、数量和性质的一种方法。显微组织是指如晶粒、包含物、夹杂物以及相变产物等特征组织。利用这种方法来考查如合金元素、成分变化及其与显微组织变化的关系:冷热加工过程对组织引入的变化规律;应用金相检验还可对产品进行质量控制和产品检验以及失效分析等。

人眼对客观物体细节的鉴别能力是很低的,~。因此,观察认识客观物体的显微形貌,必需藉助显微镜。
显微镜放大的光学系统由两级组成。第一级是物镜,细节AB通过物镜得到放大的倒立实角A1B1。A1B1的细节虽已为被区分开,但其尺度仍很小,仍不能为人眼所鉴别,因此,还需第二次放大。第二级放大是通过目镜来完成。当经第一级放大的倒立实象处于目镜的主焦点以内时,人眼可通过目镜观察到二次放大的A3B3的正立虚象。
(1) 物镜的成象
根据几何光学可知,当被观察的物体处于该透镜的一倍焦距与二倍焦距之间时,物体的反射光通过物镜经折射后在透镜的另一侧可以得到一个放大的倒立实像。为了充分发挥物镜的能力,一般设计时是让被观察物体处于很接近于焦点处,因此计算其放大倍数时可以用物镜的焦距f。见图1-1。
式中:f物——接物镜焦距;
L——F1到实象间的距离;
M物——物镜放大倍数。
(2) 目镜的成象
同样据几何光学成象规律可知,当被观察物体处于该透镜的一倍焦距以内时,人眼通过透镜观察,可以在250mm远处看到一个放大了的正立虚象(250mm在这里称为明视距离)。见图1-2。
目镜的放大倍数
图1-2 目镜放大成象原理图
式中:f目——目镜的焦距;
250——人眼的明视距离(mm)/;
M目——目镜的放大倍数。
(3) 显微镜的成象
图1-3 显微镜成象原理图
被观察物体的细节经物镜放大后的实象落到目镜主焦点以内后,人眼观察可看到经两次放大后的虚象。A3B3虚象就是经物镜和目镜两次放大后的组合物象。见图1-3。
以上是从几何光学出发进行的简述,有关物理光学成象请参考实验技术参考之一。
显微镜总的放大倍数

物镜是显微镜中最重要的光学器件。现代物镜多是由多块透镜组合成的复合透镜构成。物镜的放大倍数主要决定于物镜前透镜的尺寸及曲率。前透镜以后的一系列透镜称为“后透镜”,后透镜主要是为了校正透镜的象差,以达到提高成象质量的目的。
轴上向差
轴外象差
球面象差
慧形象差
象散
象域弯曲
象差
单色象差
多色象差
横向色差
纵向色差
透镜的象差按其产生的原因一般作如下分类:
 
 
 
 
 
 
 

以上的象差对显微镜成象影响最大的是球面象差、象域弯曲和多色象差。以下予以简介:
(1) 球面象差
产生的原因是由于球面单片透镜的中心与边缘厚薄不同,即使是单色光通过时也将产生不同的折射,通过透镜后不焦集于一点,轴上象点被一个弥散的光斑所代替,这就是球面象差。为了改善球面象差,现在都采用复合透镜,即在主透镜前加一发散凹透镜。尽管如此,并不能完全消除,因此在使用显微镜是坷通过适当调节孔径光阑的大小加以改善。见图1-4。
(2) 象域弯曲
直立物体通过透镜后得到弯曲的映象,称为象域弯曲。其形成原因是由远轴细光束倾斜射入透镜造成的。这种象差对金相显微摄影尤为不利,所以在金相摄影时;应选用平面消色差和平面复消色差物镜,因为它们对视场边缘进行了色差校正。见图1-5。
(3) 多色象差
多色象差是指白色光通过透镜后,由于折射引起光的分解(色散)所造成的一系列采色群象现象。其中又分为纵向色差和横向色差。
纵向色差是指从轴上某一点发出的非单色光的光束,由于组成中包括有不同(λ)的光波,将会发生色散,致使这些光线交于轴上不同的点,形成一系列群象的色差现象。见图1-6。
横向色差。由