光學(xué)金相顯微鏡地結(jié)構(gòu)與使用

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案精彩文檔第一章光學(xué)金相顯微鏡的結(jié)構(gòu)與使用在使用金相顯微鏡時(shí)必須注意以下幾點(diǎn):1注意個(gè)人衛(wèi)生，嚴(yán)禁用濕手操作或?qū)途凭鹊脑嚇臃旁陲@微鏡載物臺(tái)上。2、裝卸或調(diào)換鏡頭或其它部件時(shí)，動(dòng)作要穩(wěn)而輕。特別是換物鏡時(shí)，必須將鏡頭放穩(wěn)后才能放手。3、調(diào)焦時(shí)，一邊用肉眼觀察鏡內(nèi)視場(chǎng)，一邊轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)螺絲，將物鏡調(diào)至接近試樣表面，直到視場(chǎng)中出現(xiàn)試樣組織輪廓時(shí)，再換用細(xì)調(diào)螺絲調(diào)節(jié)直至組織清晰為止。然后調(diào)節(jié)孔徑光欄和視場(chǎng)光欄，使成象最清晰。4、嚴(yán)禁用手、手帕、衣服、紙等擦物鏡和目鏡。必須用鏡頭紙輕輕擦拭,嚴(yán)禁用嘴吹鏡頭上的灰塵。5、如果鏡頭上有油等污漬，用鏡頭紙沾上二甲苯輕輕擦洗，嚴(yán)禁用酒精、汽油擦洗。

2、6、使用完畢，應(yīng)立即關(guān)掉電源，用粗調(diào)螺絲將物鏡調(diào)節(jié)遠(yuǎn)離載物臺(tái)上的樣品，然后取下樣品。蓋好防塵罩。7、嚴(yán)禁隨意拆卸任何零件。一、原理概述金釘分析是人們通過(guò)金相顯微鏡來(lái)研究金屬和合金顯微組織大小、形態(tài)、分布、數(shù)量和性質(zhì)的一種方法。顯微組織是指如晶粒、包含物、夾雜物以及相變產(chǎn)物等特征組織。利用這種方法來(lái)考查如合金元素、成分變化及其與顯微組織變化的關(guān)系：冷熱加工過(guò)程對(duì)組織引入的變化規(guī)律；應(yīng)用金相檢驗(yàn)還可對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量控制和產(chǎn)品檢驗(yàn)以及失效分析等。1.金相顯微鏡的成象原理簡(jiǎn)介般是在0.150.30mm間。因此，觀察認(rèn)識(shí)人眼對(duì)客觀物體細(xì)節(jié)的鑒別能力是很低的，客觀物體的顯微形貌，必需藉助顯微鏡。顯微鏡放大的

3、光學(xué)系統(tǒng)由兩級(jí)組成。第一級(jí)是物鏡，細(xì)節(jié)AB通過(guò)物鏡得到放大的倒立實(shí)角AiB。AiB的細(xì)節(jié)雖已為被區(qū)分開，但其尺度仍很小，仍不能為人眼所鑒別，因此，還 需第二次放大。第二級(jí)放大是通過(guò)目鏡來(lái)完成。當(dāng)經(jīng)第一級(jí)放大的倒立實(shí)象處于目鏡的主焦點(diǎn)以內(nèi)時(shí)，人眼可通過(guò)目鏡觀察到二次放大的A3B3的正立虛象。(1) 物鏡的成象根據(jù)幾何光學(xué)可知，當(dāng)被觀察的物體處于該透鏡的一倍焦距與二倍焦距之間時(shí)，物體的反射光通過(guò)物鏡經(jīng)折射后在透鏡的另一側(cè)可以得到一個(gè)放大的倒立實(shí)像。為了充分發(fā)揮物鏡的能力，一般設(shè)計(jì)時(shí)是讓被觀察物體處于很接近于焦點(diǎn)處，因此計(jì)算其放大倍數(shù)時(shí)可以用物鏡的焦距f。見圖1-1。M A1B1L物 ABf物式中：

4、f物一一接物鏡焦距；L F1到實(shí)象間的距離；M物一一物鏡放大倍數(shù)。(2) 目鏡的成象 同樣據(jù)幾何光學(xué)成象規(guī)律可知， 當(dāng)被觀察物體處于該透鏡的一倍焦 距以內(nèi)時(shí)，人眼通過(guò)透鏡觀察， 可以 在250mm遠(yuǎn)處看到一個(gè)放大了的正 立虛象(250mm在這里稱為明視距 離)。見圖1-2。式中：f250M(3)目71目目鏡的焦距；人眼的明視距離(mm)/; 目一一目鏡的放大倍數(shù)。顯微鏡的成象被觀察物體的細(xì)節(jié)經(jīng)物鏡放大后的實(shí)象落到目鏡 主焦點(diǎn)以內(nèi)后，人眼觀察可看到經(jīng)兩次放大后的虛象。 A3B3虛象就是經(jīng)物鏡和目鏡兩次放大后的組合物象。 見圖1-3。以上是從幾何光學(xué)出發(fā)進(jìn)行的簡(jiǎn)述，有關(guān)物理光 學(xué)成象請(qǐng)參考實(shí)驗(yàn)技術(shù)

5、參考之一。II說(shuō)一顯 微鏡 總的 放大倍數(shù)丿-AT At曲扎護(hù)、'宀A1-2目鏡放大成象原理圖圖L 2502.透鏡的象差物鏡是顯微鏡中最重要的光學(xué)器件。 代物鏡多是由多塊透鏡組合成的復(fù)合透鏡 構(gòu)成。物鏡的放大倍數(shù)主要決定于物鏡前透 鏡的尺寸及曲率。前透鏡以后的一系列透鏡 稱為"后透鏡”，后透鏡主要是為了校正透 鏡的象差，以達(dá)到提高成象質(zhì)量的目的。透鏡的象差按其產(chǎn)生的原因一般作如 下分類：F球面象差-慧形象差目鏡的放大倍數(shù)圖1-3顯微鏡成象原理圖軸外象差橫向色差*縱向色差以上的象差對(duì)顯微鏡成象影響最大的是球面象差、象域彎曲和多色象差。以下予以簡(jiǎn)介： I多色象差(1) 球面象差產(chǎn)

6、生的原因是由于球面單片透鏡的中心與邊緣厚薄不同，即使是單色光通過(guò)時(shí)也將產(chǎn)生不同的折射，通過(guò)透鏡后不焦集于一點(diǎn)，軸上象點(diǎn)被一個(gè)彌散的光斑所代替，這就是球面象差。為了改善球面象差，現(xiàn)在都采用復(fù)合透鏡，即在主透鏡前加一發(fā)散凹透鏡。盡管如此， 并不能完全消除，因此在使用顯微鏡是坷通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)孔徑光闌的大小加以改善。見圖1-4。(2) 象域彎曲直立物體通過(guò)透鏡后得到彎曲的映象，稱為象域彎曲。其形成原因是由遠(yuǎn)軸細(xì)光束傾斜射入透鏡造成的。這種象差對(duì)金相顯微攝影尤為不利，所以在金相攝影時(shí)； 應(yīng)選用平面消色差和平面復(fù)消色差物鏡，因?yàn)樗鼈儗?duì)視場(chǎng)邊緣進(jìn)行了色差校正。見圖1-5。(3) 多色象差多色象差是指白色光通過(guò)

7、透鏡后，由于折射引起光的分解(色散)所造成的一系列采色群象現(xiàn)象。其中又分為縱向色差和橫向色差?？v向色差是指從軸上某一點(diǎn)發(fā)出的非單色光的光束，由于組成中包括有不同 (入)的光波，將會(huì)發(fā)生色散，致使這些光線交于軸上不同的點(diǎn)，形成一系列群象的色差現(xiàn)象。見圖故焦距也不同，但因?yàn)榉糯蟊稊?shù)與焦距有關(guān)， 也有稱為放大1-6。橫向色差。由于各種顏色光線折射率不同，這時(shí)便產(chǎn)生橫向色差,所以目的物上不在軸上的點(diǎn)在離軸不同的距離處成象， 色差的。見圖1-7。3.物鏡和目鏡有效放大倍數(shù)主顯微鏡的主要光學(xué)器件是物鏡和目鏡。顯微鏡的成象質(zhì)量、鑒別能力、要決定于物鏡，因此，以下將著重于物鏡的介紹。圖1-5象域彎曲0&quo

8、t;圖1-6多色象差物鏡種類對(duì)象域中心的校正對(duì)視場(chǎng)邊緣的校正色差球差消色差物鏡校正紅、綠兩波區(qū)校正黃、綠兩波區(qū)未校正平面消色差物鏡校正紅、綠兩波區(qū)校正黃、綠兩波區(qū)已校正復(fù)消色差物鏡校正紅、綠、紫三波區(qū)校正綠、紫兩波區(qū)未校正平面復(fù)消色差物鏡校正全波區(qū)校正綠、紫兩波區(qū)已校正物鏡的類型是根據(jù)透鏡的象差、其分類和校正情況參見表1-1。(2)物鏡的性質(zhì)色差校正程度來(lái)分類的。 表1-1 物鏡的幾種類型實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案a. 放大倍數(shù)：物鏡的放大倍數(shù)，是指物鏡在線長(zhǎng)度上放大實(shí)物倍數(shù)的能力指標(biāo)。有兩種方法，一種是直接在物鏡上刻度出如8X、10X、45X等；另一種則是在物鏡上刻度出該物M物 f鏡的焦距f ,焦距越短，

9、放大倍數(shù)越高。前一種物鏡放大倍數(shù)公式為f物，L是光學(xué)鏡筒長(zhǎng)度，L值在設(shè)計(jì)時(shí)是很準(zhǔn)確的，但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，因不好量度，常用機(jī)械鏡筒長(zhǎng)。機(jī) 械鏡筒長(zhǎng)度是指從顯微鏡目鏡接口處到顯微鏡上物鏡上物鏡接口處之直線距離。每一物鏡上都用數(shù)字標(biāo)明了機(jī)械鏡筒長(zhǎng)度，在使用中如選用另一臺(tái)顯微鏡的物鏡時(shí)，其機(jī)械鏡筒長(zhǎng)度必須相同，這時(shí)倍數(shù)才有效。否則，顯微鏡的放大倍數(shù)應(yīng)予修正，應(yīng)為：M M物 M目C式中：C-為修正系數(shù)。修正系數(shù)可用物鏡測(cè)微尺和目鏡測(cè)微尺定度出來(lái)。b. 數(shù)值孔徑：數(shù)值孔徑是反映物鏡的集光能力。集光能力與進(jìn)入物鏡之光線錐所張開的角度-孔徑角有重要關(guān)系。根據(jù)理論的推算和試驗(yàn)證明：顯微鏡對(duì)于試樣上細(xì)微部分的 鑒別

10、能力，主要決定于孔徑角的大小?？讖浇窃酱髲脑嚇由戏瓷溥M(jìn)入物鏡的光線就越多，鑒別能力就高，呈象鮮明。在物鏡上可以看到標(biāo)有0.30或0.65或0.95等數(shù)值，這就是“數(shù)值孔徑”的數(shù)值。數(shù)值孔徑通常以符號(hào)“N.A”或“A”表示。見 圖1-8。N A=n - sin $式中：n-物鏡與觀察物之間的介質(zhì)折射率； 0 -物鏡孔徑角的半角，0亦可稱角孔徑。從上式中可以看出，n和0越大，N- A值也越大。增大物鏡孔徑角，使N.A值增大有幾J-氣-1增大透鏡經(jīng)圖1-9圖1-8物鏡聚光圖1-11增大介質(zhì)的折射率0 $；種辦法。一是增大透鏡直徑 （見圖1-9），但物鏡直徑的增大會(huì)使球面象差和色象差增大，因 此，在顯

11、微物鏡中一般不采 用。第二是通常采用的 縮短焦距的辦法（見圖 1-10）。第三種辦法是增 大介質(zhì)折光率（見圖1-11 ）, 一般物鏡與物體間的介質(zhì) 是空氣，光線在空氣中的折 射率n=1,若物鏡與試樣之 間滴入一種折射率大又能 透光的介質(zhì)油，最常用的介 質(zhì)是松柏油（n=1.515），其 數(shù)值孔徑將大大提高。從圖 1-11可以看出，同樣直徑、 焦距的物鏡，因?yàn)楦淖兞私?質(zhì)，將會(huì)明顯提高物鏡的數(shù) 值孔徑值。物鏡在設(shè)計(jì)和使 用中指定以空氣為介質(zhì)的 稱干系物鏡；指定需加油作 為介質(zhì)使用的稱油浸物鏡。物鏡的孔徑角一般不 超過(guò)140 °。因此0 =70°, 則sin 0 =0.94，對(duì)于

12、干系物鏡最大數(shù)值孔徑N.A=0.94 ;而對(duì)于油鏡，因?yàn)榻橘|(zhì)為松柏油（n=1.515 ）,則其最大數(shù)值孔徑N.A=1.42。當(dāng)用a -壹代溴荼為介質(zhì)時(shí)，n=1.658，最高數(shù)值孔徑可達(dá)1.60。c. 物鏡的標(biāo)記表1-2 國(guó)內(nèi)外顯微鏡物鏡常用標(biāo)記消色差物鏡/Achromatic復(fù)消色差FSAp ochromatic半復(fù)消色差BF平場(chǎng)消色差PCPI anachromatic平場(chǎng)復(fù)消色差PFPI ana pochromatic偏光PGPol相襯XCPhaco長(zhǎng)焦距CJ油浸系Y或油Oil 或 Oel、Hl。Ol表1-3倍率色環(huán)（物鏡外殼有1mm寬的槽，槽內(nèi)涂漆）倍率410254063100顏色藍(lán)藍(lán)紫綠

13、黃紅白數(shù)學(xué)符號(hào)識(shí)別（見圖1-12）如 10/0.65表示放大 40X, N.A=0.65 :ApochfbinKie15 r*40160/0不用蓋玻片；或 s /0 用蓋玻片。表示機(jī)械鏡筒長(zhǎng)為 160mm表示機(jī)械鏡筒長(zhǎng)為s,不d.物鏡的鑒別能力：顯微鏡的鑒別能 力主要決定于物鏡。物鏡的鑒別能力可分為 平面和垂直鑒別能力。平面鑒別能力是指物鏡對(duì)顯微組織所圖1-12物鏡性能標(biāo)志能獲得清晰可分映象的能力。分辨率一般用能 分辨兩點(diǎn)間最小距離 d的倒數(shù)（1/d）表示。一般 來(lái)講從實(shí)用的角度分辨率只是一個(gè)比較數(shù)。而 兩點(diǎn)間最小距離d對(duì)實(shí)用有重要意義。由于光的衍射現(xiàn)象，試樣上的一點(diǎn)經(jīng)過(guò)物 鏡造象后，它在成象

14、平面上會(huì)得到一個(gè)比原來(lái)1圖1-13發(fā)光點(diǎn)衍射斑的點(diǎn)大一些的圓形光斑（圖1-13 ）。 如果試樣上有兩個(gè)相鄰的點(diǎn)，象平面上 就會(huì)有兩個(gè)鄰的光斑，如果兩物點(diǎn)的距 離過(guò)小，物鏡不能分辨時(shí)，對(duì)應(yīng)的光斑 重疊，這時(shí)就不能分辨兩物點(diǎn)的映象（見圖 1-14 ）。顯微鏡的平面鑒別能力可由下式求得d 2N.A入入射光源的波長(zhǎng)；N.A 物鏡的數(shù)值孔徑。式中:從上式中可以看出，當(dāng)入為定值時(shí)N.A值越大，d值越小，說(shuō)明顯微鏡能分實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案辨的最小間距值越小，物鏡的鑒別能力越高。當(dāng)入值越小，d值也會(huì)小。取白色光的平均波長(zhǎng)為0.00055mm如前述一般物鏡孔徑角不會(huì)超過(guò)140 °,使用香柏油作介質(zhì)和油浸物鏡，

15、經(jīng)用上式計(jì)算d - 0.0002mmo這就是一般顯微鏡的極限分辨能力。垂直鑒別能力又稱為景深，是物鏡對(duì)高低不平的物體清晰造象的能力。這時(shí)的深度是指在平面獲得清晰造象時(shí)，在聚焦平面前、后之間高低不平的物體能較清晰成象時(shí)的距離。垂直鑒別能力h可由下式求得：h27N.AgM 2（N.A）2式中：n介質(zhì)折光率；入入射光源的波長(zhǎng)；M顯微鏡放大倍數(shù)；N.A 數(shù)值孔徑。（3）目鏡經(jīng)過(guò)物鏡放大的象（區(qū)分開的細(xì)節(jié)）往往尺度還很小，還不能為人眼所分辨。目鏡能起到再放大的作用，使在顯微觀察時(shí)，在明視距離處能看 到一個(gè)清晰放大的虛象； 而在顯微攝影時(shí)，通過(guò)投射目鏡能在承影屏上得到一個(gè)放大倒立的 實(shí)象。某些物鏡（如補(bǔ)償

16、目鏡）除放大作用之外，還能將物鏡造象的殘余象差予以校正。由于入射光束接近平行，目鏡的角孔徑極小， 故目鏡本身的鑒別能力甚低，它的主要功能是將物鏡的初步映象再次進(jìn)行放大供人眼觀察。目鏡按其構(gòu)造型式， 可分為負(fù)型（福根型）目鏡、正型（雷斯登型）目鏡、補(bǔ)償型目鏡和放 大型目鏡幾種。目鏡按其用途可分為測(cè)微目鏡、示教目鏡、雙筒目鏡、專用于攝影的紫外線目鏡等。4顯微鏡的有效放大倍數(shù)顯微鏡是提供人們觀察物體細(xì)節(jié)的一種儀器，在保證鑒別能力的前題下， 將物體放大一定的倍數(shù)使達(dá)到人眼所能分辨。 因此放大倍數(shù)與人眼鑒別能力是相關(guān)的。 正常人眼的鑒別能 力在明視距離250mm遠(yuǎn)處為0.150.30mm間。設(shè)人眼鑒別能

17、力為 e,則根據(jù)前述公式可導(dǎo)出：n” e e 2egN.AM d /（2 N .A）當(dāng)入選平均波長(zhǎng)為 0.00055mm時(shí)，e為0.15mm時(shí)，最小放大倍數(shù)為：M 最小 0.3 N.A 500N.A當(dāng)入選平均波長(zhǎng)為 0.00055mm時(shí)，e為0.30mm時(shí)，最大放大倍數(shù)為:M 最大 0.6 N.A 1000N.AM最小和M最大之間的范圍稱為"有效放大倍數(shù)”。觀察M 觀察 5001000N.A在選擇物鏡和目鏡配合時(shí)， 如果放大倍數(shù)不足 500N.A,則表示選用不當(dāng)，即孔徑為N.A 的物鏡所能區(qū)分的細(xì)節(jié)， 因目鏡選用較低而不能被人眼識(shí)別； 反之如超過(guò)1000N.A，叫做“虛 偽放大”，在

18、這種情況下，并不能看到在有效放大倍數(shù)內(nèi)所不能分辨的細(xì)節(jié)。5.金相顯微鏡的構(gòu)造與使用金相顯微鏡的種類、型號(hào)很多，按功能可分為：教學(xué)型、生產(chǎn)型、科研型。按結(jié)構(gòu)型式 分為：臺(tái)式、立式、臥式。此外還有紫外、紅外、高溫、低溫、偏光、相襯、干涉等各種特 殊用途的金相顯微鏡。（包括攝影或任何一種金相顯微鏡均主要由光學(xué)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、附件裝置其它如顯微硬度等裝置）組成。（1）光學(xué)系統(tǒng)物鏡和目鏡是光學(xué)系統(tǒng)中最重要的光學(xué)器件，在前述內(nèi)容中已專門進(jìn)行了介紹。以下結(jié)合整體構(gòu)造和本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行需要，將教學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的國(guó)產(chǎn)臺(tái)式和立式金相顯微鏡的光光系統(tǒng)作簡(jiǎn)要介紹。a.a.臺(tái)式金相顯微鏡（以國(guó)產(chǎn)4X為例）：4X型金相

19、顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)按倒置式光程設(shè)計(jì)， 它的照明系統(tǒng)屬于科勒照明 （如圖1-15、16）。再將光線由燈泡發(fā)出的一束光線，經(jīng)過(guò)透鏡組、反光鏡會(huì)聚于孔徑光闌，隨后經(jīng)過(guò)聚光鏡，23V5Jtn«11圖1-15 4 X型金相顯微鏡的機(jī)械結(jié)構(gòu)1 載物臺(tái)2 鏡臂3 物鏡轉(zhuǎn)換器4微動(dòng)座5粗動(dòng)調(diào)焦手輪 6微動(dòng)調(diào)焦手輪 7照明裝 置8底座9平臺(tái)托架10碗頭組11視場(chǎng) 光闌12孔徑光闌圖1-16 4 X型金相顯微鏡的光舉系統(tǒng)1 燈炮2 聚光鏡組（一）3聚光組（二）4半反射鏡5 輔助透鏡（一）6物鏡組7反光鏡8孔徑光闌9 視場(chǎng)光闌10輔助透鏡11棱鏡12棱鏡13場(chǎng)鏡14接目鏡精彩文檔從試樣磨面反射回來(lái)的光線復(fù)經(jīng)物

20、鏡、輔助透聚焦在物鏡后焦面， 最后光線投射到試樣上。鏡、半反射鏡及棱鏡造成一個(gè)放大倒立的實(shí)像，由目鏡再次放大在明視距離處形成虛象。結(jié)合教學(xué)實(shí)驗(yàn)中將使用的儀器，以下介紹XJZ-1正置金相顯微鏡的光學(xué)原理圖。如圖1-17所示。光源(1)經(jīng)聚光鏡前組(2),濾色片(3)后在孔徑光闌(4)處成象。聚光鏡(5)及(8) 將孔徑光闌成象在物鏡(11)的后焦面附近，經(jīng)物鏡后，以近似平行光經(jīng)均勻照明物面(0)。經(jīng)輔助物鏡(12)和(15)及轉(zhuǎn)向棱鏡(17)將物體成一放大實(shí)角 以便于人眼通過(guò)目鏡進(jìn)行觀察。由的面衍射的成象光線經(jīng)物鏡(11)，輔助物鏡(12)和(15)后進(jìn)(20)及半反射鏡(21)將物象轉(zhuǎn)成在 O

21、''處，操作者可通過(guò)取 0上。視場(chǎng)光闌(6)被聚光鏡(8)，半透反射鏡(9)，輔助物鏡(12)，物鏡(11)成象在物平面處。由 物面衍射成象光線被物鏡接收， 在目鏡(18)的閃焦面O處，當(dāng)棱鏡(17)移出光路時(shí)， 入120攝影裝置。由攝影目鏡(7)推入光路，檢偏器(16)插入光路并轉(zhuǎn)動(dòng)方位，就景目鏡(22)對(duì)所攝對(duì)象準(zhǔn)焦和取景。快門開啟時(shí)，物象便成象在攝影膠片在需要使用偏光的場(chǎng)合，將起偏器 可進(jìn)行偏光檢查。如將錐形反光鏡(19)推入光路，換下聚光鏡(8)，此時(shí)經(jīng)過(guò)視場(chǎng)光闌后的平行光束被錐 形反射鏡及暗場(chǎng)反射鏡(13)分成一環(huán)形光束，拋物面聚光鏡(10)使光束會(huì)聚照明物面Q照明光

22、線不再進(jìn)入物鏡，只有衍射光線進(jìn)入物鏡成象，因而可實(shí)現(xiàn)暗場(chǎng)照明。b.立式金相顯微鏡：XJL-02型立式金相顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)如 圖1-18所示。由光源發(fā)生 的光束，通過(guò)聚光鏡會(huì)聚在孔徑光闌上，經(jīng)濾色片、轉(zhuǎn)向棱鏡、視暗場(chǎng)變換滑板、聚光鏡、 半反射鏡、再通過(guò)物鏡將一束平行光投射到試樣上。從試樣磨面反射的光線又經(jīng)過(guò)物鏡、平面半鍍鋁反射鏡、補(bǔ)償透鏡、五角棱鏡成象在目鏡的焦平面上。用目鏡觀察時(shí)，即可看出清 晰的金相組織。111111)013II13圖1-18 XJL-02型立式金相顯微鏡明場(chǎng)照明系統(tǒng)（2）照明系統(tǒng)照明系統(tǒng)一般包括光源、照 明器、光闌、濾色片等。a.光源：光源應(yīng)具有足夠的 發(fā)光強(qiáng)度且要求發(fā)光均

23、勻，發(fā)熱 程度要低并易于對(duì)亮度、位置進(jìn) 行調(diào)節(jié)。色溫希望高和光譜連續(xù) 性好。光源一般有低壓鎢絲燈、鹵 鎢燈、氙燈、超高壓汞燈和碳弧 燈幾種。光源的照明方式有科勒 照明和臨界照明之別。圖1-19平面玻璃反射照明b.照明器：金相顯微鏡采用反射光照明，光 源位于鏡體側(cè)面與主光軸正交。因此，光線需轉(zhuǎn)向 90°，這種轉(zhuǎn)變光線的裝置叫做垂直照明器。利用 照明進(jìn)行照明的方式分為以下幾種。平面玻璃反射照明。這種照明方法的特點(diǎn)是光 線均勻地直射在試樣表面，被浸蝕后的凹凸處無(wú)陰影產(chǎn)生，得到清晰平坦的圖象。采用這照明方式， 能真實(shí)地表示出各組成相，但缺乏立體感（圖 1-19）。棱鏡反射照明。這種照明是利用

24、三棱鏡作為折 光元件，光源經(jīng)棱鏡全反射后，通過(guò)物鏡光束便斜 射到試樣表面。這種照明方式與平面鏡相比較光線損失極少，鏡筒內(nèi)的炫光較低，圖象高密度大、襯度好。但這種照明方式棱鏡占去鏡筒將近一半的位置，也就是遮去了物鏡孔徑的一半，從而使物鏡的有效數(shù)值孔徑減小，分辨能力會(huì)降低，這種照明方式適合在放大 100倍以下使用（圖1-20）。斜照明。光線與鏡體光軸是一定角度，使照在試樣上的光線是傾斜的。這種照明方式可以提高顯微鏡的分辨力，并使試樣凸起部分產(chǎn)生陰影，從而增幼蟲了圖象的襯度和立體感。 斜射照明可通過(guò)調(diào)節(jié)孔徑光闌的平面位移而得到（圖1-21 ）。暗場(chǎng)照明。暗場(chǎng)照明的光學(xué)行程如圖1-22所示。來(lái)自光源的

25、平行光束，被環(huán)形光闌所阻，而形成環(huán)形光束，經(jīng)過(guò)平面玻璃轉(zhuǎn)向，再經(jīng)過(guò)物鏡外圍的拋物面反射鏡，以大的傾斜角 投射到試樣表面，這時(shí)試樣上平坦的部分所反射的光將不會(huì)進(jìn)入物鏡而呈暗色，對(duì)于凹陷部分卻能將光線反射進(jìn)入物鏡。這一照明方式的特點(diǎn)是：使有效數(shù)值孔徑增加，提高襯度，特 別是能觀察非金屬夾雜的透明度及真實(shí)色彩。光闌分為孔徑光闌和視場(chǎng)光闌。孔徑光闌?？讖焦怅@的調(diào)節(jié)可以改變成象光束的大小和控制進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)的光通亮?？s小孔徑光闌，孔徑角變小，這時(shí)光束只通過(guò)物鏡的中心部分，利于消除物鏡的單色象差，圖象清晰，能提高景深，提高相的襯度。但孔徑角小，會(huì)降低物鏡的分辨能力。適當(dāng)?shù)?增大孔徑光闌，會(huì)增大亮度和提高鑒別能力。為了充分發(fā)揮物鏡的分辨能力， 又能兼顧景深，獲得良好襯度，孔徑光闌調(diào)到使入射光 束剛好充滿或略小于物鏡孔徑為宜。 各種物鏡的孔徑不同，因此更換物鏡時(shí)，孔徑光闌應(yīng)作 相應(yīng)調(diào)節(jié)，否則圖象不清晰。視場(chǎng)光闌。視場(chǎng)光闌的大小對(duì)顯微鏡的分辨能力沒(méi)有影響，適當(dāng)縮小可減少筒內(nèi)的雜散光，增加圖相襯度。有時(shí)為了觀察某一范圍的顯微組織， 可將視場(chǎng)光闌縮小至這個(gè)區(qū)域，或 獲得良好效果。照相