金相顯微鏡是一種折射光顯微鏡，用于研究金屬和合金內(nèi)部組織的顯微鏡，主要研究金屬和合金因化學(xué)成分、冷凝、壓延、焊接和熱處理引起的內(nèi)部組織變化及其對物理、化學(xué)和力學(xué)性能的影響。隨著新材料和新領(lǐng)域的不斷涌現(xiàn)，金相顯微鏡的研究范圍不僅限于金屬和合金。

　　第二，金相顯微鏡的原理

　　因為光線不能通過金相標(biāo)本，所以必須照射到表面，最后通過鏡面反射或漫反射回到顯微鏡物鏡。與樣本的散射照明相比，這種照明最常被稱為垂直照明。

　　從折射光的光源發(fā)出的照明光源開始，金相顯微鏡折射光的光路。隨后，光線通過聚光鏡進(jìn)入垂直照明器，由孔徑光圈和視場光闌控制。通過垂直照明器后，光線從45度傾斜的分束器(半反射鏡或橢圓形第一面鏡)通過物鏡反射，照亮樣本。再一次將從標(biāo)本表面反射的光進(jìn)入物鏡，然后進(jìn)入目鏡筒，然后引導(dǎo)到目鏡或顯微攝影端口。金相顯微鏡一般用于工業(yè)領(lǐng)域，特別是半導(dǎo)體領(lǐng)域的快速增長，因此代表了顯微鏡研究的重要組成部分。值得注意的是，物鏡在金相顯微鏡中具有雙重功能。對向下到達(dá)樣本的光波，物鏡用作匹配、校準(zhǔn)良好的聚光鏡。另外，對于被樣本反射的光，物鏡作為顯像光學(xué)系統(tǒng)，其一般作用是將帶有圖像的光線投射到目鏡上。在調(diào)節(jié)儀器產(chǎn)生科勒照明時，折射光照明可以達(dá)到最佳性能?，F(xiàn)在，許多顯微鏡制造商都提供了先進(jìn)的模型，允許用戶一起更換或使用垂直和散射照明進(jìn)行研究。

　　金相反射照明器通常被描述為通用照明器，因為顯微鏡可以很容易地從一種折射光顯微鏡模式切換到另一種方式，因為附加配件很少或沒有拆卸。一般來說，反射器可以完全從光路上移除，以允許透射光觀察。通用照明器可以包括一些反射平面玻璃表面(半反射鏡)和全鍍銀反射表面，用于暗場觀察，其中包含橢圓形中央透明開口。最佳定制的垂直照明器包括聚光鏡、孔徑光圈和預(yù)聚焦，以及可以居中的視場光圈，以實現(xiàn)夢想。

　　在金相顯微鏡中，樣品對入射光的吸收和透射通常會導(dǎo)致圖像中容易識別的變化，從黑色到各種灰度，或者如果樣品是彩色的，就會導(dǎo)致顏色的變化。這種樣品被稱為振幅樣品，可能不需要特殊的比較方法或處理來顯示細(xì)節(jié)。其他標(biāo)本在強(qiáng)度和/或顏色上的差異如此之小，以至于在明場折射光顯微鏡下很難區(qū)分和區(qū)分其特征細(xì)節(jié)。后一種樣品行為與透射光工作中非常熟悉的相位樣品非常相似，適用于暗場和折射光差異干預(yù)的對比應(yīng)用。

　　金相顯微鏡中折射光的分辨率是基于與透射光相同的光波長度和數(shù)值孔徑之間的關(guān)系(阿貝方程)。當(dāng)儀器調(diào)整為在科勒照明下工作時，折射光照明可以實現(xiàn)光學(xué)性能?？评照彰鞯囊粋€功能(除了提供均勻分散的照明外)是為了保證鏡子能夠提供優(yōu)異的分辨率和良好的對比度。在很多情況下，金相顯微鏡也可以通過透射光操作，因為除了照明，其他都沒有改變。

　　金相顯微鏡的物鏡可以通過裝飾外筒上的M或類似標(biāo)志來識別。它在兩個方面不同于透射光的物鏡。金相物鏡的鏡片表面有一些特點(diǎn)，這種鏡片表面涂有更好的防反射層，以避免照明器的光線被反射到目鏡中。這種反射會疊加在圖像上，有干擾作用。第二個區(qū)別是這些物鏡是為缺少蓋玻片的樣本而設(shè)計的，并進(jìn)行了光學(xué)校準(zhǔn)。材料科學(xué)中的大多數(shù)樣品(最常用于折射光顯微鏡)通常在沒有密封的情況下觀察。

　　此外，金相顯微鏡和生物顯微鏡一樣，可以分為正置和倒置。載物平臺上沒有生物顯微鏡自帶的樣品夾，而是將樣品放在金屬片或玻璃板上，將樣品放在倒置的金相顯微鏡上(基本結(jié)構(gòu)類似于生物學(xué)中常用的倒置顯微鏡)，將標(biāo)本放在平臺上，其感興趣的表面向下。這種設(shè)計的主要優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)樣品太大，無法放入立式顯微鏡(如大型巖層樣品和工業(yè)材料)時，樣品可以很容易地檢查出來。此外，只有樣品面向物鏡的一側(cè)需要完全平整。物鏡安裝在載物平臺下的鼻架上，

　　金相顯微鏡的應(yīng)用

　　金相顯微鏡可用于識別和分析各種金屬和合金的組織結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于工廠或?qū)嶒炇业蔫T件質(zhì)量鑒定、原材料檢測或材料處理后合金成分的研究和分析、半導(dǎo)體檢測、電路封裝、精密模具、生物材料等檢測和測量。，包括大多數(shù)金屬、礦石、瓷器、許多高聚物和半導(dǎo)體(未加工的硅片、晶片和集成電路)、礦渣，煤炭，塑料，油漆，紙張，木材，皮革，玻璃夾雜物和各種特殊材料。