金相显微镜镜头光学原理及参数

金相显微镜原理
金相显微镜是一种用于材料金相分析的显微镜。

其工作原理主要基于光学原理和金相技术。

金相显微镜的光学系统由物镜、目镜和三个镜头组成。

物镜是金相显微镜的主要光学元件，最常用的物镜有5倍、10倍、
20倍、50倍和100倍等。

目镜通常为10倍。

当样品放在物镜下方时，光线通过样品后被物镜收集，并被物镜转换为放大的图像。

这些光线通过后焦面后，经过准直透镜集束，通过目镜最终进入观察者的眼睛。

为了提高金相显微镜的分辨率和对比度，还需要通过调节照明系统来改变光线的强度和方向。

金相显微镜的关键之处在于其附属设备，例如金相显微镜电源、金相显微镜台座、金相显微镜像差补偿系统和旋转样品台等。

这些设备可以提供更好的样品操作和观察环境。

总之，金相显微镜是通过光学原理和金相技术来观察材料的微观结构和组织的仪器。

它在材料科学和工程领域中被广泛应用。

简述金相显微镜的主要结构和光学原理
简述金相显微镜的主要结构和光学原理
金相显微镜是一种特殊的显微镜，它是利用金属反射镜和普通反射镜的组合，利用金属反射镜反射原理，把光束聚焦到物镜底部的普通反射镜上，使得观察者可以清楚地观察到微细物质的结构和形象。

金相显微镜的结构主要由三部分组成：物镜、金属反射镜和普通反射镜。

1. 物镜：物镜的作用是把光线折射成一束射线。

物镜的光学系统分为一个物镜组和一个调节系统：物镜组由两个物镜由四个螺纹连接，调节系统由四个螺纹连接的滑动调节装置和改变物镜之间距离的旋转调节装置组成。

2. 金属反射镜：它的作用是将物镜折射成的光束照射到普通反射镜上，使得光束聚焦到普通反射镜底部。

金属反射镜由两部分组成：一个金属镜片，一个普通镜片。

金属镜片是由调整角度的铝箔组成，它通过反射现象把光线反射到普通镜片上，然后再把光线反射到普通反射镜上，使得光线聚焦到反射镜底部。

3. 普通反射镜：它的作用是把金属反射镜反射的光束聚焦到反射镜底部，它是一个椭圆形的镜片，椭圆形的形状是为了使得光线能够聚焦到反射镜的底部，以此达到观察微细物质的目的。

金相显微镜的光学原理：当物镜把光线折射成一束射线时，这束光线会先反射到金属反射镜上，金属反射镜会把光线反射到普通镜片上，然后再把光线反射到普通反射镜上，最后普通反射镜会把光线聚
焦到反射镜的底部，使得观察者可以清楚地看到微细物质的结构和形象。

金相显微镜的工作原理
金相显微镜是一种用于金属材料显微组织分析的仪器。

其工作原理基
于光学显微镜的原理，但是在光学显微镜的基础上增加了一些特殊的装置
和技术，以便更好地观察金属材料的显微组织。

金相显微镜的主要工作原
理包括以下几个方面：1.光源：金相显微镜使用的光源通常是高亮度的白
光源或者是钨丝灯。

这些光源可以提供足够的光强度，以便在显微镜中观
察到金属材料的显微组织。

2.物镜：金相显微镜的物镜通常是高倍率的物镜，其放大倍数可以达到100倍以上。

这些物镜可以放大金属材料的显微
组织，使其更加清晰可见。

3.透射装置：金相显微镜的透射装置包括光源、准直器、滤光片和透镜等。

这些装置可以使光线经过样品后，只有特定波
长的光线通过，从而提高金属材料显微组织的对比度和清晰度。

4.相差装置：金相显微镜的相差装置可以使光线在经过样品后，产生相位差异，从
而提高金属材料显微组织的对比度和清晰度。

5.摄像装置：金相显微镜的
摄像装置可以将金属材料的显微组织图像记录下来，以便后续的分析和处理。

总之，金相显微镜的工作原理是通过光学原理和特殊的装置和技术，
使金属材料的显微组织更加清晰可见，从而实现对金属材料的显微组织分
析和研究。

简述金相显微镜的原理
金相显微镜的工作原理简述
金相显微镜是一种光学显微镜,通过反射照明成像来观察样本,其工作原理主要有:
1. 照明系统
金相显微镜使用聚光镜将光源聚集,经凸透镜滤光成单色光(通常为绿色),然后经筒镜专向照明于样本。

2. 反射成像
样本表面经过精心抛光处理,在照明光的作用下会产生反射。

反射光经物镜汇聚形成样本的倒立实像。

3. 物镜结构
物镜为复透镜结构,具有较高数值孔径,可以收集大角度反射光,确保光学分辨率,成像清晰。

4. 目镜成像
物镜形成的实像经目镜进一步放大成为虚像,进入使用者眼中。

目镜可调节以适应不同使用者的视力。

5. 表面形貌显微
光线照在抛光平整的样本表面, 根据表面形貌的微小起伏变化而产生不同的反射方向。

这种反射sigs的变化成为表面形貌的图像。

6. 金属镀膜
为增强反射,通常需要在非金属样本表面镀上一层金属,如金、钯等。

防止光线进入样本内部,只反射表面形貌。

7. 图像对比度
调节照明系统的照度及方向等参数,可以增强表面形貌的图象对比度。

也可以经图像处理进一步提高对比度。

8. 与光学显微镜区别
金相显微镜依靠表面反射成像,而光学显微镜是利用样本的透光性质成像。

二者
在显微原理上有根本区别。

综上所述,这些是金相显微镜的关键组件及成像原理。

金相显微镜因其表面形貌观测的独特优势,在材料和生物样品的微观表面结构分析中有着重要应用。

金相显微分析基础知识金相分析在材料研究领域占有十分重要的地位,是研究材料内部组织的主要手段之一。

金相显微分析法就是利用金相显微镜来观察为之分析而专门制备的金相样品，通过放大几十倍到上千倍来研究材料组织的方法。

现代金相显微分析的主要仪器为：光学显微镜和电子显微镜两大类。

这里仅介绍常用的光学金相显微镜及金相样品制备的一些基础知识．（一）光学金相显微镜的一些基础知识概述一．金相显微镜的构造金相显微镜的种类和型式很多，最常见的有台式、立式和卧式三大类。

金相显微镜的构造通常由光学系统、照明系统和机械系统三大部分组成，有的显微镜还附带有多种功能及摄影装置。

目前，已把显微镜与计算机及相关的分析系统相连，能更方便、更快捷地进行金相分析研究工作。

1．光学系统：其主要构件是物镜和目镜，它们主要起放大作用。

并获得清晰的图象。

物镜的优劣直接影响成象的质量。

而目镜是将物镜放大的象再次放大。

2．照明系统：主要包括光源和照明器以及其它主要附件（1）光源的种类：包括白炽灯（钨丝灯）、卤钨灯、碳弧灯、氙灯和水银灯等。

常用的是白炽灯和氙灯，一般白炽灯适应于作为中、小型显微镜上的光源使用，电压为6—12伏，功率15—30瓦。

而氙灯通过瞬间脉冲高压点燃，一般正常工作电压为18伏，功率为150瓦，适用于特殊功能的观察和摄影之用。

一般大型金相显微镜常同时配有两种照明光源，以适应普通观察和特殊情况的观察与摄影之用。

（2）光源的照明方式：主要有临界照明和科勒照明。

散光照明和平行光照明适应于特殊情况使用。

1）临界照明：光源的象聚焦在样品表面上，虽然可得到很高的亮度，但对光源本身亮度的均匀性要求很高。

目前很少使用。

2）科勒照明：特点是光源的一次象聚焦在孔径光栏上，视场光栏和光源一次象同时聚焦在样品表面上，提供了一个很均匀的照明场，目前广泛使用。

3）散光照明：特点是照明效率低，只适应投射型钨丝灯照明。

4）平行光：照明的效果较差，主要用于暗场照明，适应于各类光源。

金相显微镜的原理
金相显微镜是一种用于显示金属样品微观结构的显微镜，金相显微镜是由镜头、光源和放大器组成的显微成像系统。

金相显微镜采用了一种特殊的光学原理，即波前折射原理，该原理是将光线折射到金属表面上，然后通过放大镜头将其显示出来，从而显示出金属材料的微观结构。

金相显微镜的放大能力可达到1000倍，可以清晰地显示出金属样品的微观结构，如金属细晶组织、变形、硬度、疲劳、腐蚀、污染等，这样可以更好地揭示金属材料的物理性质。

金相显微镜的另一个优点是它的图像清晰，可以清楚地显示出金属样品的微观结构，从而更容易分析出金属结构的变化。

金相显微镜的应用非常广泛，可以用于金属材料的表面分析、硬度测量、热处理分析、金属细晶组织分析、夹杂物分析等。

它还可以用于诊断金属材料中的缺陷，如腐蚀、裂纹、毛刺、氧化、疲劳等，从而更好地指导金属材料的加工工艺和选择。

金相显微镜是一种用于显示金属样品微观结构的显微镜，采用了波前折射原理，放大能力可达到1000倍，具有清晰的图像，应用非常广泛，可以用于分析金属材料的物理性质和指导金属材料的加工工艺。

金相显微镜技术参数设备名称：金相显微镜参考型号：LV150参考品牌：Nikon数量：1台保修服务：原厂正品，原厂保修；整机需免费上门保修至少一年,免费上门培训,现场安装调试.性能参数：1、观察方法：可进行明场、暗场观察。

2、光学系统：CFI60 无限远校正光学系统，齐焦距离60mm,原装进口品牌。

3、放大倍数：50—1000倍。

4、照明系统：12V50W卤素灯照明系统，提供最佳成像照明的复眼光学系统。

5、滤色片：内置机身，滤光片。

6、目镜筒：防霉型三目镜筒，三级分比。

7、对焦装置：对焦目标可移入光路，这一特性对于裸片之类的低对比度工件的正确对焦成为方便。

8、目镜头及目镜：10倍宽视野目镜（视野25mm），带测微尺，可任意设定0～30°的观察角度。

9、转换器：6 孔转换器。

10、载物台：超硬防腐铝涂层表面，8 X 8晶圆台，不用移动工件，载物台微调手柄位置固定于显微镜主机操作部旁，可以任何方向自由移动；所有的操作部都尽在手边，移动载物台、对焦等显微操作，不用抬手，只需动动手腕就可轻松执行。

11、物镜：1) 5倍平场荧光BD物镜数值孔径0.15, 工作距离18.0 mm2) 10倍平场荧光BD物镜数值孔径0.30, 工作距离15.0 mm3) 20倍平场荧光BD长工作距离物镜数值孔径0.40, 工作距离13.0 mm4) 50倍平场荧光BD长工作距离物镜数值孔径0.55, 工作距离9.80 mm5) 100倍平场荧光BD长工作距离物镜数值孔径0.80, 工作距离3.50mm 12、专业软件：实时预览图象，调整感光度，曝光时间，快门速度，积分时间，色彩平衡等多种参数，控制拍摄，直接拍摄图象, 并可以做时间序列拍摄及3D、4D多维图像采集.提供图象注释功能; 可做图象旋转调整, 图象局部放大功能; 提供对图象序列的生成, 差分; 均化功能; 对待测图像进行加强效果RGB三原色色彩、亮度、对比度、Cama 值等调整，对待测图加注标尺；可进行自动测量,自动计数，拼大图等分析功能。

金相显微镜的成像原理
金相显微镜是一种常用于材料表面形貌和组织结构观察的显微镜。

它的成像原理主要涉及光源、目镜、物镜和眼睛间的光学系统以及样品的调节。

以下是金相显微镜的成像原理：
1. 光源：金相显微镜通常使用透射光源，如白炽灯或氙灯。

光源发出的光经过准直透镜和聚光透镜集中到样品上。

2. 物镜：物镜是位于样品下方的镜头，它是成像的关键部分。

物镜的设计使其能够提供高倍率的放大，并保证成像的清晰度和分辨率。

物镜的放大倍率通常在10×到100×之间。

3. 样品：样品是需要观察的物体。

在金相显微镜中，样品通常是金属、陶瓷或塑料等材料的小片或薄片。

样品需要被切割、研磨和腐蚀等处理过程，以获得想要的表面形貌和组织结构。

4. 目镜：目镜是位于样品上方的镜头，用于放大物镜的成像。

目镜通常具有10×的放大倍率，使得用户可以观察到具体的细节。

5. 眼睛：人眼作为金相显微镜的最终观察器官，通过聚焦调整，观察样品上的放大图像。

为了方便观察和减少疲劳，一些金相显微镜还配备了数码相机或摄像机，将图像传输到计算机或显示器上。

通过以上的光学系统，金相显微镜能够放大并成像样品表面的纹理、颗粒、缺陷和微观组织等结构。

这种成像原理使得金相
显微镜成为了材料科学、材料工程以及金属、陶瓷和塑料等材料的质量检验和研究领域中不可或缺的工具。

简述金相显微镜的放大原理
金相显微镜的放大原理简述如下:
1. 用光源发出的光线照射在样本上,样本会吸收和反射部分光线。

2. 反射光线进入物镜,物镜将光线聚焦成为样本的倒像。

3. 倒像经过放大镜接力透镜后,被成像透镜放大并成像在目镜中。

4. 物镜的倍数决定初级放大倍数,倍率越高,样本细节显示越清晰。

5. 放大镜的倍数决定最终放大倍数,可调节达到理想观察效果。

6. 采用Immersol油浸物镜,可减少玻璃反射,提高分辨率。

7. 采用反射照明,可观察不透明样本。

8. 利用不同波长的单色光,可提高对比度。

9. 可调节光圈改变照明条件,增强图像质量。

10. 符合物理光学原理,使微小样品呈现清晰放大像。

综上,金相显微镜利用光学原理,通过多透镜放大成像,使微观样品细节显现,是物质结构研究的重要工具。

实验二、金相显微镜的成像原理、构造与使用一、实验目的1. 了解金相显微镜的成像原理、基本构造，各主要部件的作用2. 掌握正确的使用操作规程和维护方法二、实验原理1. 金相显微镜金相显微镜的种类很多，按功能可分为教学型、生产型和科研型。

按结构可分为台式、立式和卧式三大类。

其构造均由光学系统、照明系统和机械系统三大部分组成，有的显微镜还附带照相装置和暗场照明系统等。

光学金相显微镜是依靠光学系统实现放大作用的，显微镜成像原理如图所示。

其组成主要包括物镜、目镜及一些辅助光学零件。

对着被观察物体AB的一组透镜叫物镜；对着眼睛的一组透镜叫目镜。

现代显微镜的物镜和目镜都是由复杂的透镜系统组成的，其放大倍数可提高到1600~2000倍。

当被观察物体AB置于物镜前焦点略远处时，物体的反射光线穿过物镜经折射后，得到一个放大的实像A′B′（称为中间像）。

若A′B′处于目镜焦距之内，则通过目镜观察到的物镜是经目镜再次放大的虚像A′′B′′。

由于正常人眼观察物体时最适宜的距离是250mm（称为明视距离），因此在显微镜设计上，应让虚像A′′B′′正好落在距人眼250mm处，以使观察到的物体影像最清晰。

2. 金相显微镜的使用步骤现场讲解为主（1）接通电源，打开照明系统，根据放大倍数要求选用物镜，如果需要通过电脑显示，可通过视频转接线将图像传输到电脑软件。

（2）将试样放在载物台中心，观察面朝下（3）旋转粗调焦手轮使载物台下降并靠近试样表面（不得靠近试样），然后相反旋转粗调焦手轮调节焦距，当视场亮度增强时改用微调焦手轮。

直到物像清晰为止（4）调节孔径光栅和视场光栅，使物像视场质量最佳（5）选择理想视场拍照（6）观察试样完毕，应立即关灯，以延长灯炮的使用寿命在使用金相显微镜时，需要注意以下事项：（1）操作应细心，不能有任何剧烈动作（2）显微镜镜头和试样表面不能用手直接触摸。

若镜头中落入灰尘，采用洗耳球吹掉灰尘和沙粒，严重时可用镜头纸或软毛刷轻轻擦拭（3）调节粗调或微调手轮时要求动作缓慢三、实验仪器及材料1. 金相试样2. 金相显微镜四、实验步骤1. 听取实验指导教师对光学显微镜成像原理、构造及使用的详细讲解并掌握光学显微镜的使用步骤和注意事项2. 将待观测样品置于金相显微镜，按照正确的光学显微镜操作方法观察金相显微镜组织，绘制金相显微组织五、实验报告要求1. 谈谈如何得到清晰的金相组织图2. 试样的金相显微组织图（样品观察完毕后，从电脑中复制到U盘中，然后打印出来，放在实验报告中）。

金相显微镜原理
金相显微镜是一种用于金相组织分析的显微镜，它能够通过放大金属试样的微
观组织结构来观察金属内部的晶粒、晶界、孔隙和夹杂物等微观结构特征。

金相显微镜原理主要基于金属材料对光的反射、透射和吸收等特性，通过适当的光源和光学系统来实现对金属试样微观结构的观察和分析。

金相显微镜的原理可以分为光学原理和金相试样制备原理两个方面来进行介绍。

首先，从光学原理来看，金相显微镜利用光学系统来观察金属试样的微观结构。

光源照射到金属试样表面时，部分光被试样表面反射，部分光穿透试样并在试样内部发生折射和吸收。

通过调节光源的亮度和角度，可以使得反射光和透射光在显微镜中形成清晰的像，从而实现对金属试样微观结构的观察。

其次，金相试样制备原理是金相显微镜原理的重要组成部分。

金相试样制备是
指将金属试样经过一系列的研磨、腐蚀、脱脂、蜡包埋、磨削和抛光等工艺处理，使其表面光洁度达到一定要求，以便于在金相显微镜下观察金属的微观结构。

通过制备出高质量的金相试样，可以更清晰地观察金属的晶粒形貌、晶界分布、夹杂物分布和孔隙结构等微观特征。

总的来说，金相显微镜原理是基于金属材料对光的反射、透射和吸收等特性，
通过适当的光源和光学系统来实现对金属试样微观结构的观察和分析。

金相试样的制备质量和金相显微镜的光学系统是影响金相显微镜观测效果的重要因素，只有在制备出高质量的金相试样并配备优质的光学系统时，才能够准确地观察和分析金属的微观结构特征。

因此，金相显微镜原理的深入理解和实践操作是金相组织分析工作中的重要内容，对于金属材料的研究和应用具有重要的意义。

实验一金相显微镜的原理、构造及使用一．实验目的1）了解金相显微镜的成像原理、基本构造、各主要部件及元件的作用；2）学习和初步掌握金相显微镜的使用和维护方法。

二．实验概述金相分析是研究材料内部组织和缺陷的主要方法之一，它在材料研究中占有重要的地位。

利用金相显微镜将试样放大100~1500倍来研究材料内部组织的方法称为金相显微分析法，是研究金属材料微观结构最基本的一种实验技术。

显微分析可以研究材料内部的组织与其化学成分的关系；可以确定各类材料经不同加工及热处理后的显微组织；可以判别材料质量的优劣，如金属材料中诸如氧化物、硫化物等各种非金属夹杂物在显微组织中的大小、数量、分布情况及晶粒度的大小等。

在现代金相显微分析中，使用的主要仪器有光学显微镜和电子显微镜两大类。

这里主要对常用的光学金相显微镜作一般介绍。

金相显微镜用于鉴别和分析各种材料内部的组织。

原材料的检验、铸造、压力加工、热处理等一系列生产过程的质量检测与控制需要使用金相显微镜，新材料、新技术的开发以及跟踪世界高科技前沿的研究工作也需要使用金相显微镜，因此，金相显微镜是材料领域生产与研究中研究金相组织的重要工具。

三．金相显微镜的基本理论知识3.1 显微镜的成像原理众所周知，放大镜是最简单的一种光学仪器，它实际上是一块会聚透镜（凸透镜），利用它可以将物体放大。

其成像光学原理如图1-1所示。

当物体AB置于透镜焦距f以外时，得到倒立的放大实像A′B′（如图1-1（a）），它的位置在2 倍焦距以外。

若将物体AB放在透镜焦距内，就可看到一个放大正立的虚象A′B′（如图1-1（b））。

映象的长度与物体长度之比（A′B′/AB）就是放大镜的放大倍数（放大率）。

若放大镜到物体之间的距离a近似等于透镜的焦距(a≈f)，而放大镜到像间的距离b 近似相当于人眼明视距离（250mm），则放大镜的放大倍数为：N=b/a=250/f（a）实像放大（b）虚像放大图1-1 放大镜光学原理图由上式知，透镜的焦距越短，放大镜的放大倍数越大。

附录一 金相显微镜的基本原理、构造及使用一．金相显微镜的基本原理金相显微镜的光学原理如图1.1所示。

光学系统包括物镜、目镜及一些辅助光学零件。

物镜和目镜分别由两组透镜组成。

对着物体AB 的一组透镜组成物镜O 1；对着人眼的一组透镜组成目镜O 2。

现代显微镜的物镜、目镜都由复杂的透镜系统组成。

A〞图1.1金相显微镜的光学原理图物镜使物体AB 形成放大的倒立实象A ′B ′（称中间象），目镜再将A ′B ′放大成仍倒立的虚象A 〞B 〞，其位置正好在人眼的明视距离处（即距人眼250mm ），我们在显微镜目镜中看到的就是这个虚象A 〞B 〞。

金相显微镜的主要性能如下：1．金相显微镜的放大倍数放大倍数由下式来确定： M =物M ×目M =目物f D f L 式中M ——金相显微镜放大倍数物M ——物镜的放大倍数目M ——目镜的放大倍数物f ——物镜的焦距f——目镜的焦距目L——金相显微镜的光学镜筒长度D——明视距离（250mm）f、目f越短或L越长，则金相显微镜的放大倍数越大。

在使用时，显微镜的放大物倍数就是物镜和目镜的放大倍数的乘积。

有的小型显微镜的放大倍数需乘一个镜筒系数，因为它的镜筒长度比规定的显微镜筒短。

2．金相显微镜的鉴别率金相显微镜的鉴别率是指它能清晰的分辨试样上两点间最小距离d的能力。

在普通光线下，人眼能分辨两点间的最小距离为0.15—0.30mm,即人眼的鉴别率d为0.15—0.30mm，而显微镜当其有效放大倍数为1400倍时，其鉴别率d为0.21⨯103-mm。

显然，d值越少，鉴别率就越高。

鉴别率是显微镜的一个重要的性能。

它可由下式计算：d=λ /2A式中λ——入射光线的波长A——物镜的数值孔径显微镜的鉴别率取决于使用光线的波长和物镜的数值孔径，与目镜无关，光线的波长可通过滤色片来选择。

兰光的波长（λ=0.44μ）比黄绿光（λ=0.55μ）短，所以鉴别率较黄绿光的大25%。

当光线的波长一定时，可通过改变物镜的数值孔径来调节显微镜的鉴别率。

金相显微镜的原理
首先，我们来看一下金相显微镜的光学原理。

金相显微镜利用光学放大原理，
通过光学镜头将被观察的金相试样放大成一个清晰的像，使人眼能够观察到金属材料的微观组织结构。

金相显微镜的光学系统主要包括物镜、目镜和光源。

物镜是用来放大被观察物体的镜头，目镜则是用来放大物镜形成的像，而光源则是提供光线的来源。

通过这些光学元件的协同作用，金相显微镜能够将金属试样的微观结构放大成清晰的像，供人们观察和分析。

其次，金相显微镜的原理还包括金相试样制备原理。

金相试样制备是金相显微
镜观察的前提，它主要包括切割、打磨、腐蚀和脱脂等步骤。

首先是切割，将金属试样切割成适合观察的大小；接着是打磨，通过打磨使试样表面平整光滑；然后是腐蚀，用腐蚀剂腐蚀试样表面，显现出金属的组织结构；最后是脱脂，去除试样表面的脱脂剂，使试样表面清洁。

通过这些制备步骤，金相试样得以展现出清晰的金属组织结构，为金相显微镜的观察和分析提供了基础。

综上所述，金相显微镜的原理主要包括光学原理和金相试样制备原理两个方面。

通过光学系统的协同作用，金相显微镜能够将金属试样的微观结构放大成清晰的像，供人们观察和分析。

而金相试样制备则为金相显微镜的观察提供了基础，使金属材料的微观组织结构得以清晰展现。

金相显微镜的原理对于金属材料的研究和生产具有重要的意义，为人们认识金属材料的微观结构提供了重要的技术手段。