金相显微镜的构造及使用

⾦相显微镜的结构与使⽤第⼀章光学⾦相显微镜的结构与使⽤⼀、原理概述⾦钉分析是⼈们通过⾦相显微镜来研究⾦属和合⾦显微组织⼤⼩、形态、分布、数量和性质的⼀种⽅法。

显微组织是指如晶粒、包含物、夹杂物以及相变产物等特征组织。

利⽤这种⽅法来考查如合⾦元素、成分变化及其与显微组织变化的关系：冷热加⼯过程对组织引⼊的变化规律；应⽤⾦相检验还可对产品进⾏质量控制和产品检验以及失效分析等。

1．⾦相显微镜的成象原理简介⼈眼对客观物体细节的鉴别能⼒是很低的，⼀般是在0.15~0.30mm 间。

因此，观察认识客观物体的显微形貌，必需藉助显微镜。

显微镜放⼤的光学系统由两级组成。

第⼀级是物镜，细节AB 通过物镜得到放⼤的倒⽴实⾓A 1B 1。

A 1B 1的细节虽已为被区分开，但其尺度仍很⼩，仍不能为⼈眼所鉴别，因此，还需第⼆次放⼤。

第⼆级放⼤是通过⽬镜来完成。

当经第⼀级放⼤的倒⽴实象处于⽬镜的主焦点以内时，⼈眼可通过⽬镜观察到⼆次放⼤的A 3B 3的正⽴虚象。

(1) 物镜的成象根据⼏何光学可知，当被观察的物体处于该透镜的⼀倍焦距与⼆倍焦距之间时，物体的反射光通过物镜经折射后在透镜的另⼀侧可以得到⼀个放⼤的倒⽴实像。

为了充分发挥物镜的能⼒，⼀般设计时是让被观察物体处于很接近于焦点处，因此计算其放⼤倍数时可以⽤物镜的焦距f 。

见图1-1。

11A B LM AB f ''=≈物物式中：f 物——接物镜焦距；L ——F 1到实象间的距离； M 物——物镜放⼤倍数。

(2) ⽬镜的成象同样据⼏何光学成象规律可知，当被观察物体处于该透镜的⼀倍焦距以内时，⼈眼通过透镜观察，可以在250mm 远处看到⼀个放⼤了的正⽴虚象(250mm 在这⾥称为明视距离)。

见图1-2。

⽬镜的放⼤倍数250M f =⽬⽬式中：f ⽬——⽬镜的焦距；250——⼈眼的明视距离(mm)/； M ⽬——⽬镜的放⼤倍数。

(3) 显微镜的成象图1-2 ⽬镜放⼤成象原理图被观察物体的细节经物镜放⼤后的实象落到⽬镜主焦点以内后，⼈眼观察可看到经两次放⼤后的虚象。

金相显微镜的构造及使用金相显微镜是用来观察金属材料的物理结构和组织性质的显微镜。

它能够通过放大和照射样品表面来显示金属材料中的晶粒结构、相和相界、孪晶等细微结构。

以下是金相显微镜的构造及使用方法。

金相显微镜通常由以下五个部件组成：1. 目镜：就是你所看到的显微镜的镜头，该镜头放大被检测物的图像。

2. 物镜：用于放大样品的物镜，根据不同的放大倍数，可以选择不同的物镜。

3. 灯源：显微镜上方的灯源可以有很多种，如LED灯、卤素灯、光纤灯、钨丝灯、氘灯等。

4. 样品台：样品台是用于安置待观察的样品的。

样品通常被夹在两片玻璃之间，以便观察时能够保持平整。

5. 调焦轮：调焦轮通常用于调节物镜与样品之间的距离。

1. 准备工具和样品：首先需要准备好金相显微镜和需要观察的金属样品。

2. 样品制备：对于新鲜金属样品，需要用打磨技术制成光滑的表面。

通常，该过程需要先磨到大约240号，然后逐渐加粗到1200号。

3. 光学照明：打开灯源并使其照射到样品上，确保样品表面均匀照射。

4. 调整目镜和物镜：调整目镜和物镜，使其合适的倍数，使图像清晰可见。

5. 在样品上移动光斑：当您使用金相显微镜时，需要通过移动光斑来观察样品上的不同区域。

可以使用物镜的刻度标记来控制移动距离。

6. 拍照：用摄像机或相机记录所看到的图像，或者使用观察型金相显微镜将其所见投射至影像观察平台上。

三、注意事项1. 金相显微镜在操作时要注意安全，注意不要碰到光源和热源。

2. 在观察样品之前，需要仔细检查和缺陷区域，以确保这些区域不会极端地受到照明的影响。

3. 样品移动过程中需要注意不要过度地扰动样品，以保持样品表面的光滑度。

4. 观察过程中不要触碰样品，以免留下指纹或划痕，影响观察效果。

5. 对于初学者，建议选择低倍和中倍的物镜，以获得更清晰的样品结构和组织图像。

此外，为了获得更好的观察效果，了解有关不同样品的制备方法和不同物镜的特点十分重要。

熟练地掌握金相显微镜的使用方法可以更好地帮助科学家了解材料的物理和化学性质，为科学研究和工业生产提供有力的保障。

金相显微镜的结构与使用金相显微镜是用于观察材料的微观结构的一种重要设备。

它可以通过光学方法观察金属和合金的内部组织结构，并揭示材料的微观结构和性能之间的关系。

以下是关于金相显微镜的结构和使用的详细说明。

1.结构金相显微镜由以下几个主要部分组成：（1）显微镜光路：光路包括光源、准直系统、物镜、目镜和观察系统等部分。

光源通常采用高亮度、长寿命的光源，如白炽灯、卤素灯、LED灯等。

准直系统主要用于平衡光束的强度和温度，以确保高质量的样品图像。

物镜和目镜是显微镜的核心部分，它们决定了显微镜的放大倍率和分辨率。

观察系统包括视野、聚光和聚焦装置等，用于确保样品在光路中的最佳位置。

（2）采样槽：采样槽是金相显微镜的样品受体，通常由金属或非金属材料制成。

它具有多个夹具或卡位，用于调节样品的位置和方向以便进行观察。

（3）专用附件：专用附件包括金相显微镜的控制系统、数字成像系统、测试仪器及其相关设备等，可以提高金相显微镜的效率和准确性，并简化样品制备和测量的过程。

2.使用（1）样品制备：样品应该经过一定的处理，如去除氧化物、去除污染和压制成样品块等，以便确保样品表面光洁和尺寸准确。

（2）夹紧样品：将样品紧固在样品夹持器（采样槽）上，并确保夹紧力度适当以便观察。

（3）磨削和抛光：在完成夹具夹紧之前，必须将其磨削和抛光以确保样品表面光滑和反射光线的清晰度。

（4）观察样品：在准备好样品之后，将样品置于金相显微镜的观察窗口内。

然后，通过目镜和物镜来观察样品的组织结构和微观结构的细节。

（5）分析样品：通过观察样品的内部组织和微观结构的特征，可以评估样品的物理和化学性质，并确定其材料性能的关联程度。

总结：金相显微镜是用于观察物质的微观结构和性质的一种强大工具。

通过提高样品制备、抛光和观察技术的质量，金相显微镜已成为材料科学、金属学、冶金学等领域中不可或缺的实验工具。

【精品】金相显微镜的构造及使用金相显微镜是一种用于金属材料组织分析的仪器。

它利用可见光显微镜观察金属材料的微观结构，以揭示其物理、化学以及机械性能的内在联系。

下面，本文将介绍金相显微镜的构造及使用方法。

1. 光学系统金相显微镜的光学系统由物镜、目镜、准直镜、钛酸锂平面透镜、宽带光源等部分组成。

其中，物镜和目镜是金相显微镜的核心部件，具有高放大倍率和高分辨率的特点。

2. 照明系统金相显微镜的照明系统包括透射照明和反射照明两种方式。

其中，透射照明是指将光源直接照在样品上，并将其透过样品后由物镜聚焦到目镜；反射照明则是通过对样品表面进行照射来观察样品的显微组织。

照明系统的设置决定了样品的成像质量，因此需要谨慎调试。

3. 样品台样品台是金相显微镜上用来放置样品的平台，它可以调节样品的高度和角度，使得各种结构的样品都可以方便地进行观察。

同时，样品台还可以安装一些辅助装置，如磨削机、涂片机等。

为了使得样品的组织结构清晰可见，需要对样品进行一定的制备处理。

通常，样品制备包括切割、切片、打磨、腐蚀、电解等步骤，具体操作方法需要根据样品的性质和实验要求来确定。

将制备好的样品放置在样品台上，并利用样品台上的调节装置调整样品的高度和角度，以保证样品在显微镜中的观察角度和位置正确。

3. 调试显微镜调试显微镜是为了使其成像效果达到最佳，一般需要进行以下步骤：（1）选择合适的物镜和目镜，调整两者之间的距离和焦距，使得显微镜的成像质量最佳。

（2）调节样品台的高度和倾斜角度，使得样品的显微组织成像清晰可见。

（3）调整照明系统，使得光源适度而均匀，不过度照射或不足照射。

4. 观察和分析当调试显微镜完成后，可以对样品进行观察和分析了。

观察时需要注意样品台的位置是否正确，以及照明是否适当。

分析时需要结合已知样品的性质和实验目的，比较不同结构的异同之处，并进行进一步的解释。

总结：金相显微镜是金属材料研究的常用工具，它可以揭示材料微观结构的内在联系，为材料制备和设计提供重要的参考。

金相显微镜的构造和使用一、金相显微镜的构造1.光源系统：金相显微镜一般采用显微照明机或者透射照明系统作为光源。

显微照明机具有调节亮度的功能，透射照明系统采用一定的聚光系统进行照明。

2.显微镜头系统：显微镜头系统由目镜和物镜组成。

目镜位于显微镜的上方，一般10倍或者20倍。

物镜一般有多个倍率可选，可以通过旋转选择不同的物镜。

3.镜身系统：包括显微镜的固定座、支架、轴承和显微镜本体等组成。

显微镜的固定座主要用于固定显微镜，支架和轴承可以使显微镜在横向和纵向上进行调节，显微镜本体则是显微镜的主要组成部分。

4.变倍双眼显微镜系统：金相显微镜一般采用双眼显微镜设计，可以让观察者通过双眼同时观察样品，增加舒适度和观察效果。

双眼显微镜还可以通过变倍机构来调节观察倍率。

5.成像系统：金相显微镜一般配备数码相机或者CCD相机，用于拍摄样品的显微照片。

相机可以通过软件进行图像处理和测量分析。

二、金相显微镜的使用步骤1.调节照明系统：根据需要选择合适的照明方式，打开照明系统，并调节适当的亮度。

2.安装样品：将待观察的样品安装在显微镜台上，调节样品位置和方向，使之与物镜成垂直关系。

3.调节焦距：通过旋转调节镜筒，调节焦距，使样品清晰可见。

可以先使用较低倍率的物镜进行初步调焦，再使用较高倍率的物镜进行精细调节。

4.观察样品：通过目镜观察样品，并使用显微镜的调焦机构进行调整，使样品的细节清晰可见。

5.拍摄图片：将样品放置在合适的位置上，使用相机进行拍摄。

可以通过相机的软件进行图像处理和测量分析。

6.关闭显微镜：观察完成后，先关闭照明系统，然后将物镜旋转至最低倍率的位置，最后关闭显微镜。

三、注意事项1.使用显微镜时要小心操作，避免碰撞和摔落。

2.调节焦距时要轻轻旋转，避免损坏显微镜的镜筒。

3.需要定期清洁显微镜的物镜和目镜，以保持显微镜的清晰度。

清洁时使用专用的镜头纸或者棉花棒，避免使用化学溶剂。

4.使用显微镜进行观察时要注意避免光线反射或者干扰，以保证观察的准确性。

实验 金相显微镜的构造和使用及金相试样的制备一、实验目的1、了解光学金相显微镜的构造、原理，学会其正确使用；2、掌握光学金相试样的制备方法及技术要点；3、识别制样过程中常见的缺陷。

二、概述（一）光学金相显微镜光学金相显微镜是研究金相试样观察面显微组织的光学仪器。

利用它可将观察面上肉眼看不到的组织及缺陷放大到100倍以上来进行观察。

1863年索拜（Sorby ）第一个将它用于材料研究之中，100多年来，光学金相显微镜在光源和照明方式上已有许多改进。

今天，一台功能完整的光学金相显微镜不仅可进行明场、暗场、偏振光、相衬及干涉相衬观察，还可进行显微硬度测定与显微摄影等。

1、光学金相显微镜的成象原理 光学金相显微镜的成象是依靠两组透镜组合放大而实现的。

与试样接触的第一组透镜称为物镜，与人眼接触的第二组透镜称为目镜。

如图6-1所示，被观察的显微组织WS 置于物镜前焦点F 1外，在物镜后形成一个倒立、放大的实象W 1S 1，且W 1S 1按设计要求正好落在目镜焦点F 2以内，于是人眼可在250mm 明视距离处，看到一个经目镜再次放大的虚象W 2S 2。

因此，显微镜的总放大倍数M 应为物镜放大倍数M 物与目镜放大倍数M 目 与目镜放大倍数M 目的乘积，即目物M M M (1-1)2、光学金相显微镜的结构常见的光学金相显微镜按类型 图1-2 金相显微镜放大原理图 可分为台式、立式及卧室三大类， 如图1-2（a ）（b ）（c ）所示。

各类显微镜的结构大体相似，主要由三个系统组成，即光学系统、照明系统和机械系统。

（1）光学系统光学系统中的主要构件是物镜和目镜（图1-3和图1-4），其作用是将观察面上的显微组织放大呈清晰的图象。

物镜质量的优劣，常用以下特征指标来衡量。

①数值孔径数值孔径（常以NA表示）反映了物镜的聚光能力。

数值孔径大的物镜，聚光能力强，从试样上反射进入物镜的光线就多，因此，组织细节能鉴别得更清楚。

数值孔径与物镜的孔径半角α[图6-5（a）]及物镜与试样间介质折射率n有以下(a)国产XJ-10A型台式金相显微镜；(b)国产XJL-02型立式金相显微镜（c）东德产NEOPHOT21型卧式金相显微镜图6-2 不同类（c）东德产NEOPHOT21型卧式金相显微镜图1-2 不同类型的金相显微镜图1-3 物镜示意图 图1-4 目镜关系：αs i nn NA = （1-2） 式（1-2）表明，当增大α及n 时，数值孔径可提高。

金相显微镜的构造及使用金相显微镜的基本原理：由灯泡发出—束光线，经过聚光镜组(一)及反光镜，被会聚在孔径光栏上，然后经过聚光镜组(二)，再度将光线聚集在物镜的后焦面上。

最后光线通过物镜，用平行光照明标本，使其表面得到充分均匀的照明。

从物体表面散射的成象光线，复经物镜、辅助物镜片(一)、半透反光镜、辅助物镜片(一)、棱镜与半五角棱镜，造成一个物体的放大实象。

该象被目镜再次放大。

照明部分的光学系统是按照库勒照明原理进行设计的，其优点在于视场照明均匀。

利用孔径光栏和视场光栏，可改变照明孔径及视场大小，减少有害漫射光，对提高象的衬度有很大好处。

金相显微镜的主要结构：1．底座组；2．粗微动调焦机构；3．物镜转换器；4．载物台；5．目镜管组；6．物镜与目镜。

金相显微镜的使用方法：1．一手握住灯座，一手转动压有直纹的偏心圈，即可抽出灯座，将灯泡插入灯座后，再将灯座插入底座孔内。

2．将底盘电源接好、并开亮灯泡。

3．双目金相显锤微镜为双筒目镜组，需调整两目镜的中心距，使之与观察者两眼瞳孔距相适应，同时应转动目镜调节圈，使其示值与瞳孔距示值一致，否则会影响成象质量及齐焦性能。

4．把一个磨得很光亮，大约在100X下进行观察的试样，放在载物台上。

此时应考虑采用适宜孔径的载物片。

5．将10X物镜安装在工作位置上。

6．装上10X目镜，通过显微镜观察，转动粗调焦手轮，在见到所观察试样的象时，再转动微调焦手轮，直到象清晰为止。

7．旋转视场光栏圈，使光栏缩小，直至视场中出现比目镜视场光栏略小的可变光栏象。

8．利用两个调节螺钉，使视场中的可变光栏象的中心与目镜视场光栏中心大致重合。

9．打开视场光栏，使其象恰好消失于目镜视场光栏之外为止。

有时为了得到良好的衬度的象或者消除视场边缘模糊部分，有必要把视场光栏象适当小。

10．调节孔径光栏直径至10毫米(可按照光栏上刻度数定位)，在其盖玻片面上放置磨砂玻璃，其磨砂面应向光栏一面。

调节灯泡位置(灯座前后、上下、左右移动)，使孔径光栏获得最明亮而均匀的照明后，再转动偏心圈，将灯座固定在灯座孔中。