金相显微镜的构造及使用
金相显微镜的结构与使用
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。
光学金相显微镜的结构与使用
物镜放大倍数： 经物镜放大后A1B1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。
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A3B3的正立虚象
应科院材料教研室钟涛生制作， 2006年11月
目镜的放大倍数： 250 M目 f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
应科院材料教研室钟涛生制作， 2006年11月
４、实
验 部
分
4.1实验目的 1.了解金相显微镜的成象原理及基本结构。 2.学习和初步掌握金相显微镜的使用方法。 4.2实验任务与步骤 1．结合显微镜实体，认真了解显微镜的光学成象原理。 2．仔细了解显微镜的结构——光源、光阑、垂直照明器、 暗场和偏光装置；目镜和物镜、物镜的标记等。 3．通过观察金相样品，学会正确的操作方法。如调焦、 孔径光阑和视场光阑的调节、暗场使用等。
应科院材料教研室钟涛生制作， 2006年11月
光栏 分为孔径光阑和视场光阑。 孔径光栏主要是用来调节入射光束的大小， 调节光路中光的强弱程度，它的大小对 成像质量有很大影响，缩小孔径光栏可 以使像清晰，但会降低分辨率。 视场光栏主要用来调节观察视野的大小， 以减少镜筒内部的反光和眩光，提高相 质。
应科院材料教研室钟涛生制作， 2006年11月
2.2 金相显微镜的结构
孔径光阑的调节可以 改变成象光束的大小和控制 进入光学系统的光通亮。 视场光阑的大小对显微 镜的分辨能力没有影响，适 当缩小可减少筒内的杂散光， 增加图相衬度。
应科院材料教研室钟涛生制作， 2006年11月
2.3光学显 微镜的 光路原 理图
金相显微镜的原理、构造和使用
4型金相显微镜实物图 1－载物台；2－镜臂；3－物镜转换器；4－微动座；5－粗 动调焦手轮；6－微动调焦手轮；7－照明装置；8－底座；9 －平台托架；10－碗头组；11－视场光栏；12－孔径光栏
A``
D A物体AB位于物镜的前焦点外但很靠近焦点的位置上，经过 物镜形成一个倒立的放大实像A`B`，这个像位于目镜的物方焦 距内但很靠近焦点的位置上，作为目镜的物体。目镜将物镜放 大的实像再放大成虚像A``B``，其位于观察者的明视距离处 （距人眼250mm），供人眼观察。
(三)金相显微镜的维护保养
金相显微镜是精密光学仪器，使 用者必须熟悉仪器，准确操作并注意维 护保养，只有这样才能保持仪器精度， 避免损坏，显微镜的维护保养主要包括 以下几个方面： 1. 防止机械损伤 2. 防尘 3. 防霉、防锈
1、 防止机械损伤
（1） 显微镜最怕强烈振动，一受冲击，透镜 和微调装置就容易损坏。附件及镜头拆装，必 须小心，防止碰撞和坠落。 （2） 搬动显微镜必须用双手，一手扶住镜 架，一手扶住底座，不使可动部分担负整个显 微镜的重量。 （3） 显微镜部件不要随意拆开分解，尤其是 物镜，其中透镜位置稍有变动就会使物镜失去 应有性能而不能使用。 （4） 载物台使用时不应防止过重的物体，以 防止升降机构损坏。
4. 按检验需要，选择物镜和目镜，并把它们分别装在物镜 转换器上和目镜筒内。
5. 缩小视场光栏，利用调节螺钉，使视场光栏中心与目镜视场中 心大致重合，然后再打开视场光栏，使其恰好消失于目镜视场 之外。 6. 调节孔径光栏使其直径在10mm左右，在其玻璃面放置一磨沙滤 色片或一绘图纸，移动或转动灯座以调节灯泡位置，使孔径光 栏获得最明亮均匀的照明，此时转动偏心圈将灯座固定。 7. 根据观察要求和物镜特性，调节孔径光栏大小。 8. 调节粗动调焦手轮，先使物镜与试样距离约1~2mm。然后从目 镜中观察，当镜筒中调节的亮度最大或出现模糊像时，再用微 动调焦手轮仔细调焦，直到物像清晰位置。
金相显微镜的构造及使用
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。
金相显微镜的结构与使用
直到图象清晰为止。
4.待观察试样必须完全用热吹风机吹干，方可进行观察。 5.试样观察结束，关闭电源后方可离开。
常用的放大倍数： 10x、40x、等。
（4）目镜：常用的放大倍数 5x、10x、12.5x等。
测微目镜 （带刻度标尺） 10x
显微镜放大100x(10×10)时：0.013mm/每小格
400x(40×10)时：0.003mm/每小格
2. 光路系统
试 样
物 镜 平面玻璃镜 （垂直照明 器） 棱镜组 件 视场光 圈
眼 睛
目 镜 目镜镜 筒
聚 光 镜 光源
孔径光 圈
平面反 射镜
摄像头
观察目镜 光切换拉杆
载物台
照明光源 调焦手轮
电源开关 电位器
（二）使用显微镜时应注意事项
1.操作者的手必须洗净檫干，并保持环境的清洁、干燥；
2.更换物镜、目镜时要格外小心，严防失手落地； 3.调焦时必须先弄清楚粗调旋钮转向与载物台升降方向关系。 操作时先旋转粗调手轮使载物台缓慢下降，同时眼睛通过目镜 观察，视场由暗变亮，继续旋转粗调手轮使载物台缓慢下降， 直到出现模糊不清的图象时停止旋转粗调手轮，换用细调手轮
金相显微镜的结构与使用
一、实验目的 1.了解金相显微镜的构造 2.掌握金相显微镜的使用方法 二、原理概述 （一）金相显微镜的构造 1.放大系统：（1）显微镜放大成像原理 其示意图如下：
试 样
物镜
目镜
眼睛
（2）透镜像差： 球 面 像 差
色 像 差
像 域 弯 曲
（3）物镜：放大倍数/数值孔径 ，如45/0.63、25/4 分辨率： d=λ /2N.A 显微镜的有效放大倍数: M效观≈500-1000N.A 显微镜的放大倍数:M=物镜放大倍数×目镜放大倍数
【精品】金相显微镜的构造及使用
【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
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
金相显微镜的构造及使用
一、实验目的
1．了解普通金相显微镜的构造与使用方法。
2．学习利用金相显微镜进行显微组织分析。
二、金相显微镜的放大原理
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），利用它就可以将物体放大。
但金相显微镜不象放大镜那样由单个透镜组成，而是由两组透镜组成。
靠近所观察试样的透镜叫做物镜，而靠近眼睛的透镜叫做目镜。
借助物镜与目镜的两次放大，就能将物体放大到很高倍数（~1000倍）。
图1所示为在显微镜中得到放大物象的光学原理图。
图1 金相显微镜光学原理图
金相显微镜总的放大倍数应为物镜与目镜放大倍数的乘积，即：M
总=M
物
ХM
目
放大倍数用符号“Х”表示，例如物镜放大倍数为25Х，目镜放大倍数为10Х，则显微镜的放大倍数为25Х10=250Х。
显微镜的主要放大倍数通过物镜来保证，物镜的最高放大倍数可达100Х，目镜的放大倍数可达25Х。
放大倍数均分别标注在物镜与目镜上。
在使用显微镜观察试样时，应根据其组织的粗细情况，选择适当的放大倍数。
以细节部分观察得清晰为准。
显微镜的鉴别能力（鉴别率）：显微镜的鉴别能力是显微镜也是物镜最重要的特性，它事指显微镜对于试样上最细微部分所能获得清晰映象的能力。
物镜的数值孔径，表示物镜的聚光能力，物镜的数值孔径越大，表明物镜的鉴别能力也就是显微镜的鉴别能力越高。
物镜的数值孔径与放大倍数一起刻在镜头外壳上，例如镜头上刻有
25/0.50，这个050即表示物镜的数值孔径。
显微镜质量的好坏，主要取决于：⑴放大倍数；⑵透镜的质量；⑶显微镜的鉴别能力。
三、金相显微镜的构造及使用
（一）金相显微镜的构造
金相显微镜最常见的有台式、立式和卧式三大类。
金相显微镜通常由光学系统、照明系统和机械系统三大部分组成。
现以4XI型台式金相显微镜为例加以说明。
光学系统：由光源、反光镜、物镜组、目镜及多组聚光镜组组成。
图2 金相显微镜光路图
照明系统：由安装在底座上的低压灯泡、聚光镜、反光镜、孔径光栏和安装在支架上的视场光栏和另一聚光镜组成。
机械系统：由载物台（试样台）、物镜转换器（安装多个物镜）、目镜筒（接目镜）、粗调和微调手轮、视场光栏（调节视域大小）和孔径光栏（调
节进光量）组成。
图3 金相显微镜构造
（二）金相显微镜的使用：
(1)接通电源。
(2)选用并安装适当放大倍数的物镜和目镜，
(3)将试样放在载物台中心，使观察面朝下。
(4)转动粗调手轮先使载物台下降，同时用眼观察，使物镜尽可能接近试样表面
（但不得与试样相碰），然后反方向转动粗调手轮，使载物台渐渐上升以调节焦距，当视场亮度增强时再改用微调手轮调节，直到物象调到最清晰程度为止。
(5)适当调节孔径光栏和视场光栏，以获得最佳质量的物象。
（此处插入操作示范录象）
注意事项：
（1）操作时必须特别细心，不能有任何剧烈的动作。
（2）显微镜镜头的玻璃部分和试样观察面严禁手指直接接触。
(3) 在旋转粗调（或微调）手轮时动作要慢。
实验报告要求：
1、绘制显微镜的光路简图，简述其工作原理。
2、在金相显微镜下能否观察到工件的外形轮廓全貌，为什么？
3、使用金相显微镜观察试样应注意什么？。