金相显微镜的构造和使用 实验 教学课件.ppt

;一、实验目的 二、实验仪器 三、实验原理 四、操作步骤 五、注意事项; （1）熟悉金相显微镜的光学原理和构造。 （2）初步掌握金相显微的使用方法。; 金相显微镜是进行金属显微分析的主要工具。将专门制备的金属试样放在金相显微镜下进行放大和观察，可以研究金属组织与其成分和性能之间的关系；确定各种金属经不同加工及热处理后的显微组织；鉴别金属材料质量的优劣，如各种非金属夹杂物在组织中的数量及分布情况，以及金属晶粒度大小等。因此，利用金相显微镜来观察金属的内部组织与缺陷是金属材料研究中的一种基本实验技术。 简单地讲，金相显微镜是利用光线的反射将不透明物件放大后进行观察的。下面分别介绍金相显微镜的基本原理、构造和使用方法。;单目与双目光学金相显微镜;3.1 金相显微镜的光学放大原理;3．2 金相显微镜的主要性能指标; 金相显微镜的鉴别率是指它能清晰地分辨试样上两点间最小距离d的能力。d值越小，鉴别率越高。根据光学衍射原理，试样上的某一点通过物镜成象后，我们看到并不是一个真正的点象，而是具有一定尺寸的白色圆斑，四周围绕着许多衍射环。当试样上两个相邻点的距离极近时，成象后由于部分重迭而不能分清为两个点。只有当试样上两点距离达到某一d值时，才能将两点分辨清楚。 显微镜的鉴别率取决于使用光线的波长（λ）和物镜的数值孔径（A），而与目镜无关，其d值可由下式计算：; 式中，n—物镜与试样之间介质的折射率；—物镜孔径角的一半，即通过物镜边缘的光线与物镜轴线所成夹角。 n越大或 越大，则A越大，物镜的鉴别率就越高。由于 总是小于90度的。所以在空气介质 (n =1）中使用时，A一定小于1，这类物镜称干系物镜。若在物镜与试样之间充满松柏油介质（n=1.52），则A值最高可达1.4，这就是显微镜在高倍观察时用的油浸系物镜（简称油镜头）。每个物镜都有一个额定A值，与放大倍数一起标刻在物镜头上。; 所以，显微镜的放大倍数M与物镜的数值孔径之间存在一 定关系，其范围称有效放大倍数范围。在选用物镜时，必须使 显微镜的放大倍数在该物镜数值孔径的500倍至1000倍之间。若 ，则未能充分发挥物镜的鉴别率。若 ，则由于 物镜鉴别率不足而形成“虚伪放大“，细微部分仍分辨不清。; 单片透镜在成象过程中，由于几何条件的限制及其它因素的影响，常使影象变得模糊不清或发生变形现象，这种缺陷称为象差。由于物镜起主要放大作用，所以显微镜成象的质量主要取决于物镜，应首先对物镜象差进行校正，普通透镜成象的主要缺陷有球面象差和色象差两种。;(2) 色象差 如图2－4所示，当来自A点的白色光通过透镜后，由于组成白色光的七种单色光的波长不同，其折射率也不同，使折射光线不能交于一点，紫光折射最强，红光折射最弱，结果使成象模糊不清。 为消除色象差，一方面可用消色差物镜和复消色差物镜进行校正。消色差物镜常与普通目镜配合，用于低倍和中倍观察；复消色差物镜与补偿目镜配合，用于高倍观察。另一方面可通过加滤色片得到单色光，常用的滤色片有蓝色、绿色和黄色等。;3．3 金相显微镜的构造; 金相显微镜是一种精密光学仪器，在使用时要求细心和 谨慎，严格按照使用规程进行操作。 ① 将显微镜的光源插头接在低压（6V～8V）变压器上，接通电源。 ② 根据放大倍数，选用所需的物镜和目镜，分别安装在物镜座上和目镜筒内，旋动物镜转换器，使物镜进入光路并定位（可感觉到定位器定位）。 ③ 将试样放在样品台上中心，使观察面朝下并用弹簧片压住。 ④ 转动粗调手轮先使镜筒上升，同时用眼观察，使物镜尽可能接近试样表面（但不得与之相碰），然后反向转动粗调手轮，使镜筒渐渐下降以调节焦距，当视场亮度增强时，再改用微调手轮调节，直到物象最清晰为止。 ⑤ 适当调节孔径光栏和视场光栏，以获得最佳质量的物象。 ⑥ 如果使用油浸系物镜，可在物镜的前透镜上滴一些松柏油，也可以将松柏油直接滴在试样上，油镜头用后，应立即用棉花沾取二甲苯溶液擦净，再用擦镜纸擦干。;五、注意事项