在古代文物的結(jié)構(gòu)和工藝研究中，顯微結(jié)構(gòu)分析是一種不可或缺的方法和手段，它提供的顯微結(jié)構(gòu)信息，可以為人們提供直觀的、細(xì)微的觀察。體視顯微鏡可用于觀察紙張、絲綢、陶瓷等各類(lèi)文物，是文物研究的理想工具之一。

(一)體視顯微鏡

體視顯微鏡是分析鑒定和保護(hù)文物工作最常用的分析工具之一。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、實(shí)用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在多數(shù)博物館的保護(hù)實(shí)驗(yàn)室中都有配備。通常體視顯微鏡由物鏡、目鏡、鏡筒、載物臺(tái)和一個(gè)附加的照明燈等部分構(gòu)成，可通過(guò)旋轉(zhuǎn)物鏡調(diào)節(jié)放大倍數(shù)。體視顯微鏡的放大倍數(shù)一般為14~40倍不等，一些較好的顯微鏡還配有照相系統(tǒng)，可獲得被觀察物體的顯微放大照片。

(二)偏光顯微鏡

偏光顯微鏡是依據(jù)波動(dòng)光學(xué)的原理，觀察和精密測(cè)定標(biāo)本細(xì)節(jié)，或透明物體改變光束的物理參數(shù)，以此判別物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一種巖相顯微鏡。偏光顯微鏡的放大倍數(shù)一般為40~400不等。偏光顯微鏡的成像原理是在光路中插入兩個(gè)偏光鏡。一個(gè)在載物臺(tái)下方，稱(chēng)為下偏光鏡，用來(lái)產(chǎn)生偏光，故又稱(chēng)起偏鏡，其作用是使入射光分解成振動(dòng)方向互相垂直的兩條線(xiàn)偏振光，其中一條被全反射，另一條則入射；另一個(gè)在載物臺(tái)上方的鏡筒內(nèi)，稱(chēng)為上偏光鏡，它被用來(lái)檢查偏光的存在，故又稱(chēng)檢偏鏡。凡裝有兩個(gè)偏光鏡，而且使偏振光振動(dòng)方向互相垂直的一對(duì)偏光鏡稱(chēng)為正交偏光鏡。正交偏光鏡間無(wú)樣品或有各向同性(立方晶體)的樣品時(shí)，視域完全黑暗。當(dāng)有各向異性樣品時(shí)，光波入射時(shí)發(fā)生雙折射，再通過(guò)偏振光的相互干涉獲得結(jié)晶物的襯度。偏光顯微鏡在文物研究方面主要用于古代顏料、絲綢、陶瓷等各類(lèi)文物的鑒定，使用偏光顯微鏡時(shí)，先將文物樣品制成可供觀察用的薄片，然后在鏡下根據(jù)不同礦物晶體在偏振光透過(guò)時(shí)具有不同的光學(xué)性質(zhì)來(lái)鑒定礦物類(lèi)型。

(三)金相顯微鏡

金相顯微鏡是進(jìn)行金相分析(金屬顯微組織)的最基本的儀器之一。所謂金相分析是指通過(guò)對(duì)金屬顯微組織的分析，來(lái)研究金屬中合金生成、冶煉、澆鑄以及加工工藝等信息。金相顯微鏡的種類(lèi)很多，但基本原理大致相同。金相顯微鏡的構(gòu)造與偏光顯微鏡相似，所不同的是金相顯微鏡增加了入射光附件，可通過(guò)垂直的入射光束照射到樣品表面，觀察樣品的微觀形態(tài)。

金相分析開(kāi)始于20世紀(jì)60年代，在考古學(xué)中主要是對(duì)古代金屬文物的加工工藝、冶煉鑄造工藝的研究。使用金相顯微鏡分析時(shí)，一般是用金屬文物的殘片，制成顯微樣片，然后放在金相顯微鏡下直接觀察或用FeCl3的乙醇溶液侵蝕后觀察，并可以攝取照片。金相組織分析是研究古代金屬遺物的基本內(nèi)容和方法之一。我國(guó)學(xué)者利用金相分析法對(duì)我國(guó)不同時(shí)期的鐵器作了分析及古冶鐵遺址進(jìn)行考察，結(jié)果表明中國(guó)古代鋼鐵業(yè)方面，鑄鐵和生鐵制鋼一直是主要方法。鑄鐵脫碳鋼，炒鋼，灌鋼工藝是中國(guó)古代煉鋼技術(shù)中的重大成就。中國(guó)的冶金技術(shù)中在明代中葉以前一直居于世界領(lǐng)先水平。