实验一金相显微镜的构造与使用

•
上偏光镜（振动方向
镜筒（可调节升降， 上接目镜，下接物镜， 镜筒光学长度为物镜 后焦到目镜前焦，上 装目镜）
垂直下偏光镜，以AA表示）
•

勃氏镜（观察
目镜
锥光时使用的放大系 统）
• 试板
• 零件盒
补色器 （石膏试板、云母试板、 石英楔）
目镜十字丝、微尺、 方格网、物台微尺、滤色片
中心校正螺丝
（3）数值孔径 N.A=nsinθ
（4）物镜分辨率（即显微镜的分辨率：取决于数值孔径和所
用光波的波长）
d

2N A


2n sin
数值孔径越大，放大倍数越 高，分辨率越高。 光学显微镜最高分辨率为2000埃，最大放大倍数为 2000倍
二.目镜 由一 组透镜按照光学要求 安装在圆柱形金筒内构成。

下偏光镜
反光镜（有平、
•
锁光圈
• 聚光镜
凹两面，光线弱 或用高倍物镜时 用凹面）
三.载物台 放置试样薄片的圆形金属平台，可以绕显微镜中心轴水平 旋转360°。有0～360度刻度及游标、固定螺丝，中央圆 孔，固定弹簧夹)
•镜座(承受重力)
• 载物台
放大系统：全部安装在 镜筒内。
通过粗调螺丝和细调螺 丝上下移动镜筒进行物 镜焦距的调节。

者的瞳孔距相适应，同时转动目镜调节圈，是其示值与
瞳孔距一致。 （3）把样品放在载物台上，使观察面向下。转动粗调手轮， 使载物台下降，在看到物体的象时，再转动微调焦手 轮，直到图象清晰。 （4）纵向手轮和横向手轮可是使载物台在水平面上作一定范 围内的十字定向移动。用于选择视域。但移动范围较 小，要一边观察，一边转动。 （5）转动孔径光栏至合适位置，得到亮而均匀的照明。
1载物台 2物镜 3目镜 4视场光 栏 5孔径光 栏 6底座


7物镜转换器 8纵动手轮 9横动手轮 10粗调焦手轮 11细调焦手轮 12灯泡 13变压器
材料教学实验中心
XJP—3A型金相显微镜光学系统工作原理
物镜组
目镜组
辅助物镜片（1）
半透反光镜 双目棱镜组 聚光镜组（2） 棱镜 消杂光栏 辅助物镜片（2） 聚光镜组（1） 视场光栏 孔径光栏 反光镜
（6）转动视场光栏使图象与目镜视场大小相等，以获得最佳
质量的图象。
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西安交通大学 材料教学实验中心
金相显微镜的操作注意事项




显微镜观察前，洗手干燥，操作必须仔细，严禁剧 烈动作。 显微镜的低压灯泡，切勿直接插入 220伏的电源上， 应通过变压器与电源接通。 显微镜玻璃部分及样品观察面严禁手指直接接触。 转动粗调手轮，动作一定要慢，若遇到阻碍时， 立 即停止操作，千万不能用力强行转动，否则仪器损 坏。 观察的金相样品必须完全干燥，否则损坏物镜。 缓慢转动手轮选择视域，边观察边进行，勿超出范 围。
2.物台（物镜）中心校正

A· 在视域内选一小点置于十字丝中心 B· 转动物台180度，注意观察小点的位置和轨迹 C· 拧校正螺旋，使小点内移到中心距离的二分之一 D· 手移薄片，使小点回中心。再旋物台，若小点还有偏移，重复上述 操作
3.校正偏光镜： 下偏光镜校正：找一块黑云母，置 于视域中心 旋转物台，使解理缝为左右方向
分类： 惠更斯目镜：上下各一平面向上的 平凸镜构成， 做观察目镜。下透镜将图像收敛，上透镜将图像 放大成虚像被观察。成像平面处装一刻有十字丝 1 的玻璃片，作为定位或测量时物台转角的标志。 雷姆斯等目镜 ：一平透镜和两双凸透镜构成。 超平目镜：雷氏目镜中加一校正透镜，消球差。 放大倍数：X=250/F 5X，10X,15X







偏光显微镜试样的制备 在偏光显微镜下研究岩石和矿物，需要磨制成0.03mm厚的薄片或 0.02mm厚的超薄片进行观察。 1.试样薄片的制备： (1)用切片机从岩石标本上切下一小岩块（定向或不定向）。 (2)先把一面磨平，用加拿大树胶把这一平面粘在载玻璃片上（其大 小为25×50毫米，厚约一毫米）。 (3)再磨另一面，磨至厚度0.03毫米为止。用加拿大树胶把盖玻片 粘在它的表面（盖玻片大小为15×15毫米至20×20毫米，厚度0.1 至0.2毫米）。 因此，岩石薄片是由薄的矿片、载玻片和盖玻片组成。矿片的 顶、底部都涂有薄的加拿大树胶。
三 .聚光镜和勃氏镜

拉索聚光镜：可移 去的焦距短而计量 孔大，与高倍物镜 合用观察聚敛偏光 显微镜下的光学性 质。不用时可移出。
勃氏镜：在上偏 光镜与目镜之间 装的一组消色差 透镜，与高倍物 镜和拉索聚光镜 配套使用。不用 时可移出。
四.偏光镜
2.2.3偏光显微镜的调节和校正
一.装卸和调节： （1）装目镜：直接插入镜筒的上部即可，目镜上的十字丝处于 东西及南北方向。 （2）装物镜：根据观察的内容选用合适放大倍数的物镜。物镜 与镜筒的接合类型有弹簧夹型、销钉型及转盘型。注意安装 到位。 （3）对光（调节视域亮度）：镜头装好以后，推出上偏光，勃 氏镜，打开锁光圈，转动反光镜对准光源，调节视域亮度至 最亮为准。 （4）准焦（调节焦距）：将研究的薄片用薄片夹压紧在载物 台上后，从侧面看用粗调螺丝将镜头下降到最低位置，从目 镜观察，慢慢提升镜筒，直到视域中观察到图像后，用细调 螺丝将物像调节到最清楚为止。
2.2.2偏光显微镜的主要光学零件

2.目镜
1.物镜

3.聚光镜和勃氏镜
4 .偏光镜
2.放大倍数及有关常数：
透镜越小，镜头越长，放大倍数越大。 物镜一般由1～5片透镜组成。 放大倍数一般低倍4X，中倍10X-25X，高倍45X以上， 油浸100X。
放大倍数、数值孔径 机械筒长、盖玻璃厚度 10× / 0.25 160 / 0.17

旋动下偏光镜使其颜色最深，此 时的下偏光镜为PP方向 取下薄片，推入上偏光镜，使视 域全黑。则上下偏光镜正交。

五、实验报告内容
1．简述实验目的和简单的操作步骤。 2．简述物镜标记的含义。 3．简要说明普通金相显微镜和偏光显微 镜的操作要点及必须注意的事项。 4．画出所观察试样的显微组织示意图。
偏光显微镜型号
晶体光学的研究对象是岩石薄片
一.支架系统 支持整个仪器重量，保持和固 定显微镜光学系统的部件。

镜臂(装镜筒，可倾斜，有的蔡
司显微镜镜臂是倾斜一定位置，
不能做倾斜运动)
•镜座(承受重力)
二、照明系统
作用：为系统提供合适的
光源、反光镜及其他部件组成的照明系统。 光源：日光、电灯光、专用照明灯 （4~8V15W白炽灯） 反光镜：平凹两面可以旋转 滤光片：将白光转变为单色光 下偏光镜：将自然光转变为在PP方向上振动 的平面偏光 销光圈：调节进光量的大小 聚光镜：将光线高度集中为聚敛偏光。
滤色片
灯泡
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物镜的性能标志
PC10X/0.30 ∞/0
Achromat ic 40X/0.65
170
国产物镜 PC—平场 10X—放大倍数 0.30—数值孔径 ∞—机械镜筒长度 0—无盖波片
Zeiss公司物镜 Achromatic—消色差 40X—放大倍数 0.65—数值孔径 170—机械镜筒长度
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目镜的标志
5X WF10X — 18MM
普通目镜 放大倍数5X
WF 广视域目镜 放大倍数10X 视场大小18MM
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XJP—3A型金相显微镜操作规程
（1）将显微镜的光源与6伏的变压器接通，把变压器与220伏 电源接通，并打开开关。 （2）根据放大倍数选择适当的物镜和目镜，用物镜转换器将 其转到固定位置，需调整两目镜的中心距， 以使与观察
实验一 金相显微镜的构造与使用


实验目的： 了解常用金相显微镜的基本部件，操作要 点及注意事项。 了解偏光显微镜的基本构造、操作要点及 注意事项。
金相显微镜
各类金相显微镜 显微镜的构造
显微镜工作原理
显微镜的使用
材料学实验中心
金相显微镜种类
材料教学实验中心
XJP—3A型金相显微镜的构造


在磨制薄片时使用金刚砂，无论金刚砂多细，矿片表面总会磨划车 国内沟痕（显微沟痕）。因此，矿片表面并不是绝对光滑的。 磨制时从粗砂换细砂时注意清洗干净。 为了某种需要，如观察长石的解理缝，薄片染色等，对某些薄 片可以不加盖薄片。 疏松岩石标本，在磨制薄片时，需先浸在加拿大树胶中煮过以 后再切制成薄片。