金相显微镜的结构与原理
一、实验目的:
1.了解金相显微镜的结构与原理;
2.熟悉金相显微镜的使用与维护方法;
二、实验概述:
(一)金相显微镜的基本原理
研究金属及合金内部组织的光学显微镜称为金相显微镜。
凸透镜可以将物体放大成像,但单个透镜或一组透镜构成的放大镜放大倍数有限。若利用另一组透镜将**次放大的像再次放大,就可以获得更高的放大倍数。金相显微镜正是根据这一原理设计的,其放大成像原理如附图1-1所示。
在金相显微镜中装有两组放大透镜,靠近物体的一组透镜称为物镜,靠近眼睛的一组称为目镜,被观察的物体AB置于物镜的前焦点F1稍远的位置,由物体反射的光线穿过物镜,经物镜折射后获得一个放大的倒立实像A1B1,它正好位于目镜的前焦点F2以内,因而目镜以将其再次放大成倒立的虚像A2B2,这就是我们在显微镜下观察到的经过两次放大后的物像。
(二)金相显微镜的性能
衡量显微镜性能指标,主要有放大倍数、分辨率、景深等几个方面。
(1)放大倍数M : 指物镜放大倍数M1和目镜放大倍数M2的乘积。
M=M1×M2
(2)分辨率d: 反映显微镜对于试样上*细微组织所获得清晰分辨试样上两点间*小距离映像的能力。D值越小,鉴别率就越高。它是显微镜的一个重要性能。
式中: λ——入射光线的波长;
A——物镜的数值孔径;
(3)景深 即显微镜垂直分辨率,是指显微镜对于高低不平的物体能清晰成像的能力。
(三)金相显微镜的构造
金相显微镜的种类和形式很多,主要有台式、立式和卧式三大类。但它的基本构造都基本相同,通常由光学系统、照明系统和机械系统三大系统组成。有些显微镜还备有摄影装置、偏振光附件等,以扩大显微镜的功用。国产4X型台式金相显微镜的构造如附图2所示,这类显微镜因结构轻巧,操作简单,应用很广。
(四)金相显微镜的使用
1.根据观察试样所需的放大倍数要求,正确选配物镜和目镜,分别安装在物镜座上和目镜筒内。
2.调节载物台中心与物镜中心对齐,将制备好的试样放在载物台中心,试样的观察表面应朝下。
3.将显微镜的灯泡插在低压变压器上(6~8V),再将变压器插头插在220V的电源插座上,使灯泡发亮。
4.转动粗调焦手轮,降低载物台,使试样观察表面接近物镜;然后反向转动粗调焦旋钮,升起载物台,使在目镜中可以看到模糊形象;*后转动微调焦手轮,直至影象*清晰为止。
5.适当调节孔径光阑和视场光阑,选用合适的滤镜片,以获得理想的物像。
6.前后左右移动载物台,观察试样的不同部位,以便**分析并找到*具代表性的显微组织。
7.观察完毕后应及时切断电源,以延长灯泡使用寿命。
8.实验结束后,应小心卸下物镜和目镜,并检查是否有灰尘等污染,如有污染,应及时用镜头纸轻轻擦试干净,然后放人干燥器内保存,以防止潮湿霉变。显微镜也应随时盖上防尘罩。
三、实验设备和材料:
1.光学金相显微镜;
2.20、45钢显微组织试样;
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