上篇回顧：正置金相顯微鏡的光學(xué)光路原理

1．幾何光學(xué)的實定律全反射現(xiàn)象

在光學(xué)研究的初期，把光的傳播看成是一種帶有能量的幾何射線的傳播，這種幾何射線人們叫做光線。根據(jù)實驗確立了下列四條關(guān)于光線傳播的實驗定律：

(1)光的直線傳播定律

在各向同性的均勻介質(zhì)中，光沿直線傳播；

(2)光的獨立傳播定律

兩束光在傳播過程中相遇后，各自繼續(xù)傳播，好像它們沒有相遇過一樣；

(3)反射定律

入射線、反射線和入射點處的法線在同一平面內(nèi)；入射線和反射線在法線的兩側(cè)；入射角和反射角的絕對值Θ相等，見圖2-2

圖2-2光的反射和折射

即

i=i''(2-3)

式中i、i''分別表示入射角、反射角。

Θ按規(guī)定：入射角、反射角、折射角均規(guī)定為代數(shù)量。符號規(guī)則是從光線轉(zhuǎn)向法線，順時針轉(zhuǎn)向者為正；逆時針轉(zhuǎn)向者為負(fù)。在圖中所示各角度均標(biāo)出其正值。

入射線、折射線和入射點處的法線在同一平面內(nèi)；入射線和折射線在法線兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦之比等于折射光線所在介質(zhì)折射率與入射光線所在介質(zhì)折射率之比，見圖2—2。即

或

式中

i ---入射角；
i' ---折射光線與界面法線的夾角，簡稱折射角；
n、n' ---分別為介質(zhì)1和介質(zhì)2的折射率。

從公式(2—2)或公式(2—3)中不難看出；當(dāng)光線從折射率n比較小的介質(zhì)(通常稱為光疏介質(zhì)，例如空氣)進入折射率?n’比較大的介質(zhì)(通常稱為光密介質(zhì)，例如玻璃)時，折射光線靠近法線；反之，當(dāng)光線從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)時，折射光線將偏離法線。

由此可知：當(dāng)光線由折射率n大的介質(zhì)向折射率n’小的介質(zhì)入射時，隨著入射角的增大折射角增得更大。此時反射光增強，折射光減弱。當(dāng)入射角增大到某一角度i'e(稱為臨界角)時，折射光從兩種介質(zhì)的分界面掠過，即i'e＝90°。也就是說，只有在入射角i小于臨界角ie時才有折射光和反射光。當(dāng)入射角大于臨界角ie時，只有反射光而沒有折射光，見圖2—3。沒有折射只有反射的現(xiàn)象叫全反射現(xiàn)象。

從折射定律式(2—3)可見，臨界角ie是由下式?jīng)Q定的：

借助光在棱鏡中的全反射（或鏡面反射）來改變光的進行方向，在金相顯微鏡中應(yīng)用得相當(dāng)普遍。圖2-1中9、9兩個棱鏡就是一個例子。

圖2-1
?

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。

200倍放大的圖，這樣圖上面的1CM實際等于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？

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。

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)。

如被檢儀器的格值是用隨機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%

進行金相檢驗時，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；用來實現(xiàn)調(diào)焦的機械裝置，就稱為調(diào)焦機構(gòu)。 調(diào)焦機構(gòu)包括粗動調(diào)焦和微動調(diào)焦兩部分。粗動調(diào)焦機構(gòu)是在顯微操作時作快速調(diào)焦用的。而微動調(diào)焦機構(gòu)，是作進一步精確調(diào)焦用的。對于景深小的高倍物鏡，微動調(diào)焦機構(gòu)是必不可少的。同時，只有粗調(diào)和微調(diào)機構(gòu)的互相配合和運用，方可以得到滿意的調(diào)焦效果。

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。

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。

公司最新推出U-TV系列顯微鏡數(shù)碼相機適配器，可以使多款所有C型接口的數(shù)字相機,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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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)。