金相顯微鏡是用來觀察不透明物體的，由于光線不能透過不透明物體所以必須采用一套復(fù)雜的照明系統(tǒng)使光線從正面或側(cè)面把物體表面照亮，然后依靠物體表面的反射能力，使部分光線反射入光學(xué)系統(tǒng)，經(jīng)放大成象，為眼睛所觀察。由此可見，金相顯微鏡是利用反射光觀察不透明物體的。

金相顯微鏡的種類很多，它主要根據(jù)金相研究的目的。對象、方法的不同而設(shè)計(jì)。如偏光金相顯微鏡、相襯金相顯微鏡、紫外光金相顯微鏡等。從光路形式來看，也有正置式與倒置式光路之分，兩者的主要區(qū)別是基于對金相試樣的要求不問。凡是金相試樣磨面向上放置，試樣表面要與底面平行，物鏡胡下觀察的都稱為正置式光路(即與生物顯微鏡的觀察形式相同)。凡是磨面朝下放置、試樣底面為任意形狀、物鏡朝上觀察的都稱為倒置式光路。

正置式顯微鏡的光路原理圖，來源:http://www.medidit.com/tags/1608/

倒置金相顯微鏡的光路原理

正置式光路的缺點(diǎn)是試樣底面必須與金相磨面平行，這就使試樣制作的難度大大增加。因?yàn)橐龅皆嚇拥牡酌媾c磨面平行往往是不容易的。但如果兩表面不平行，就會使磨面與光軸不垂直，特別在高倍觀察時，兩面間的微小傾角都會使視場局部模糊不清。此外，試樣的高度亦受到鏡臂提升高度的限制。倒置式光路可以克服上述缺點(diǎn)。它的物鏡朝上，金相磨面與載物臺表面重合，因此能很好地與物鏡光軸垂直，排除了試樣兩面間因不平行所引起的成象不清晰的缺點(diǎn)。同時試樣高度亦不受限制，只要它的重量不超過裁物臺所容許承受的限度即可。

金相顯微鏡的分類過去按其外形與用途劃分為臺式、立式、臥式三類。但近十多年來，國外金相顯微鏡發(fā)展很快，品種繁多，向著高質(zhì)量、多性能、多用途方向發(fā)展。普遍采用了平場消色差物鏡和大視場目鏡，給金相組織的分析研究帶來許多方便。在性能方面，不但有一般的明場照明、暗場照明、偏光觀察、攝影、投影等，而且有相襯、干涉、差分干涉相襯、顯微硬度，高、低溫臺，還帶有電視和自動分析，自動攝影等，表現(xiàn)了一機(jī)多用的特點(diǎn)。因此，金相顯微鏡的分類，比較合理的是按其性能參數(shù)與用途而不按其外形分類。我國把金相顯微鏡的產(chǎn)品劃分為初級型、中級型、高級型三類。

初級金相顯微鏡：

圖為我司VM1000I倒置金相顯微鏡，定位為初級金相顯微鏡產(chǎn)品

可作明場觀察和攝影，結(jié)構(gòu)簡單、體積小，主要供工廠及學(xué)校金相實(shí)驗(yàn)室作一般金相組織分析之用。物鏡采用10X、40X、100X的消色差物鏡；目鏡采用5X，10X，12.5X的惠更斯目鏡；濾光片采用黃、綠兩種；攝影總放大倍數(shù)必須為100X，500X等，工作臺可作縱、橫向移動；微動調(diào)焦范圍不小于1.8毫米，分度值為0.002毫淋備有l(wèi)0X分劃目鏡和0.0l毫米測微尺.

中級金相顯微鏡：

圖為我司VM2200M正置金相顯微鏡，定位為中級金相顯微鏡產(chǎn)品

能作明場、暗場、侗光觀察和攝影，主要供工廠及大專院校作金相分析研究之用。它采用4X，10X，25X，40X，63X，100X的平場消色差物鏡及8X，10X，12.5X，16X等平場或廣角補(bǔ)償目鏡，濾光片為黃、綠、藍(lán)三種；攝影總放大倍數(shù)必須有100X，200X，500X，1000X等，攝影幅面不小于8.25厘米X12厘米，工作臺可轉(zhuǎn)動360°，最小讀數(shù)值達(dá)l°，縱、橫向移動范圍均不小于l0毫米；微動調(diào)焦范圍不小于2毫米，分度值為0.002毫米并要有10X分劃目鏡和0.01毫米測微尺。

高級金相顯微鏡：

圖為我司VM3000I科研級金相顯微鏡，定位高級金相顯微鏡

高級金相顯微鏡具有明場、暗場、偏光、相襯、干涉觀察和投影、攝影、顯微硬度等，供大、中型工廠和高等院校及研究部門作金相研究用。它所采用的物鏡是平場消色差、平場半復(fù)消色差或平場復(fù)消色差的，有2.5X，4X，10X、25X，40X，63X，100X物鏡一套；目鏡是平場或廣角補(bǔ)償目鏡，有8X，10X，12.5X，16X，20X目鏡一套；濾光片有黃、綠、藍(lán)，中性四種；攝影總放大倍數(shù)必須有100X，200X，400X，500X，800X，1000X等，攝影幅面為12厘米X16.5厘米；投影幅面直徑不小于250毫米；工作臺可轉(zhuǎn)動360°，最小讀數(shù)值6‘；縱橫向移動范圍均不小于15毫米；微調(diào)范圍及分度值與中級型金相顯微鏡相同，備有10X分劃目鏡，0.01毫米測微尺及顯微硬度等，還對選購干涉裝置。

上述分類方法，主要根據(jù)儀器的性能及用途劃分，而不考慮其外形。這樣有利于簡化金相顯微鏡的品種規(guī)格，能以較少品種滿足最大的需要，對提高產(chǎn)品的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化及產(chǎn)品質(zhì)量非常有利，對我國金相顯微鏡的發(fā)展起到促進(jìn)作用。從上述分類標(biāo)準(zhǔn)對照我國目前金相顯微鏡產(chǎn)品可知，XJG—04大型金相顯微鏡是一種正在向高級金相顯微鏡發(fā)展的產(chǎn)品；XJL—02立式金相顯微鏡是屬于中級型產(chǎn)品，我們將在第五章向讀者介紹。而XJ—16型金相顯微饒是屬于初級金相顯微鏡。它在國產(chǎn)金相顯微鏡產(chǎn)品中，產(chǎn)量最大，用戶最多，生產(chǎn)歷史最長；在顯微原理上與中級、高級金相顯微鏡沒有根本區(qū)別；在光路形式上采用例置式。因此，我們將以XJ—16型初級金相顯微鏡為例子，對其光學(xué)設(shè)計(jì)原理、機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析解剖，分別在下面各章中進(jìn)行介紹。

金相即金相學(xué)，就是研究金屬或合金顯微鏡內(nèi)部結(jié)構(gòu)的科學(xué)。它還研究當(dāng)外界條件或內(nèi)在因素改變時，對金屬或合金內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響。所謂外部條件，就是指溫度、加工變形、澆注情況等。所謂內(nèi)在因素主放大鏡要指金屬或合金的化學(xué)成分。

金相顯微鏡系統(tǒng)是將傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡與計(jì)算機(jī)(數(shù)碼相機(jī))通過光電轉(zhuǎn)換有機(jī)的結(jié)合在一起，不僅可以在目鏡上作顯微觀察，還能在計(jì)算機(jī)(數(shù)碼相機(jī))顯示屏幕上觀察實(shí)時動態(tài)圖像，并能將所需要的圖片進(jìn)行編輯、保存和打印。金相顯微鏡價(jià)格從幾百到幾萬不等，具體看所需要的技術(shù)參數(shù)。

我們經(jīng)常接觸的是一般普通金相顯微鏡，它主要用于測量金屬表機(jī)金相組織的測試，用途比較廣泛，對企業(yè)，冶金等部門起著實(shí)驗(yàn)，研究不可缺少的重要作用。生產(chǎn)金相顯微鏡廠家比較多，型號，規(guī)格又不統(tǒng)一，所以對金相顯微鏡檢測至今尚無國家、地方、部門檢定規(guī)程，因此，我們依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行檢測。

金相顯微鏡是專門用于觀察金屬和礦物等不透明物體金相組織的顯微鏡。這些不透明物體無法在普通的透射光顯微鏡中觀察，故金相和普通顯微鏡的主要差別在于前者以反射光照明，而后者以透射光照明。在金相顯微鏡中照明光束從物鏡方向射到被觀察物體表面，被物面反射后再返回物鏡成像。

觀察之前，先轉(zhuǎn)動粗動調(diào)焦手輪，使載物臺上升，物鏡逐漸接近式樣。然后，左眼注視目鏡內(nèi)，同時右眼不要閉合(要養(yǎng)成睜開雙眼用顯微鏡進(jìn)行觀察的習(xí)慣，以便在觀察的同時能用右眼看著繪圖)，并轉(zhuǎn)動粗動調(diào)焦手輪，使載物臺慢慢下降，不久即可看到玻片中材料的放大物像。轉(zhuǎn)換不同倍率的物鏡觀察試片時，要握著物鏡轉(zhuǎn)塔的側(cè)緣來轉(zhuǎn)動，不可握著物鏡來回轉(zhuǎn)物鏡轉(zhuǎn)塔，以免光軸產(chǎn)生偏差。

進(jìn)行金相檢驗(yàn)時，為了獲得清晰的物像，必須調(diào)好物鏡與金相試樣之間的距離，這就是調(diào)焦；用來實(shí)現(xiàn)調(diào)焦的機(jī)械裝置，就稱為調(diào)焦機(jī)構(gòu)。 調(diào)焦機(jī)構(gòu)包括粗動調(diào)焦和微動調(diào)焦兩部分。粗動調(diào)焦機(jī)構(gòu)是在顯微操作時作快速調(diào)焦用的。而微動調(diào)焦機(jī)構(gòu)，是作進(jìn)一步精確調(diào)焦用的。對于景深小的高倍物鏡，微動調(diào)焦機(jī)構(gòu)是必不可少的。同時，只有粗調(diào)和微調(diào)機(jī)構(gòu)的互相配合和運(yùn)用，方可以得到滿意的調(diào)焦效果。

如被檢儀器的格值是用隨機(jī)0.01mm測微尺標(biāo)定的，我們可用標(biāo)準(zhǔn)測微尺檢定示值誤差。我們將標(biāo)準(zhǔn)測微尺置于儀器工作臺上，調(diào)整測微尺標(biāo)尺軸線與儀器目鏡分劃板標(biāo)尺軸線平行，并讀出目鏡分劃板i條刻線里包含測微尺n條刻線數(shù)。儀器測得的長度L測= iC,其所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)測微尺長度為L標(biāo)=n×0.01mm,則金相顯微鏡的示值誤差為： δ=( L標(biāo)? L測)/L標(biāo)×100%

金相，“金”指的是金屬或者是合金材料，“相”應(yīng)該就是指外觀。所以金相的意思應(yīng)該就是說金屬或者是合金材料的外觀形態(tài)。但并不是我們?nèi)庋鬯吹降臉幼?，?yīng)該是通過顯微鏡所看到的微觀狀態(tài)。

200倍放大的圖，這樣圖上面的1CM實(shí)際等于1CM除以200，,50微米，對不對？下面這個是400倍放大，那個標(biāo)尺對么？

公司最新推出U-TV系列顯微鏡數(shù)碼相機(jī)適配器，可以使多款所有C型接口的數(shù)字相機(jī),連接到顯微鏡的三通接口、得到高分辯率的明場、暗場、相差、偏光、微分干涉和清晰的熒光圖象。

金相顯微鏡與生物顯微鏡的區(qū)別：金相顯微鏡觀察的試樣不透明，只能借助試樣磨面的反射光來觀察，需要特殊光源。生物顯微鏡觀察的試樣是透明的切片，采用自然光源。

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