光學(xué)顯微鏡的使用ppt課件(已修改)
2025-05-18 03:58 本頁(yè)面
【正文】 第一章 光學(xué)金相顯微鏡 的結(jié)構(gòu)與使用 材料實(shí)驗(yàn)中心 : 師 琳 金相分析是人們通過金相顯微鏡來(lái)研究金屬和合金顯微組織大小、形態(tài)、分布、數(shù)量和性質(zhì)的一種方法。顯微組織是指如晶粒、包含物、夾雜物以及相變產(chǎn)物等特征組織。利用這種方法來(lái)考查如合金元素、成分變化及其與顯微組織變化的關(guān)系：冷熱加工過程對(duì)組織引入的變化規(guī)律；應(yīng)用金相檢驗(yàn)還可對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量控制和產(chǎn)品檢驗(yàn)以及失效分析等。 概 述 金相顯微分析技術(shù) 材料實(shí)驗(yàn)中心 金相顯微鏡的成象原理 人眼對(duì)客觀物體細(xì)節(jié)的鑒別能力是很低的 ， 一般是在 ~ 。 因此 ， 觀察物體的顯微形貌 ， 必需藉助顯微鏡 。 顯微鏡放大的光學(xué)系統(tǒng)由兩級(jí)組成 。 第一級(jí)是物鏡 ， 細(xì)節(jié)AB通過物鏡得到放大的倒立實(shí)角 A1B1。 A1B1的細(xì)節(jié)雖已為被區(qū)分開 ， 但其尺度仍很小 ， 仍不能為人眼所鑒別 ， 因此 ， 還需第二次放大 。 第二級(jí)放大是通過目鏡來(lái)完成 。 當(dāng)經(jīng)第一級(jí)放大的倒立實(shí)象處于目鏡的主焦點(diǎn)以內(nèi)時(shí) ， 人眼可通過目鏡觀察到二次放大的 A3B3的正立虛象 。 觀察物體的細(xì)節(jié)經(jīng)物鏡放大后的實(shí)象落到目鏡主焦點(diǎn)以內(nèi)后 ， 人眼觀察可看到經(jīng)兩次放大后的虛象 。 A3B3虛象就是經(jīng)物鏡和目鏡兩次放大后的組合物象 。 金相顯微分析技術(shù) 材料實(shí)驗(yàn)中心 顯微鏡成象原理圖 金相顯微分析技術(shù) 材料實(shí)驗(yàn)中心 透鏡的象差 物鏡是顯微鏡中最重要的光學(xué)器件?，F(xiàn)代物鏡多是由多塊透鏡組合成的復(fù)合透鏡構(gòu)成。物鏡的放大倍數(shù)主要決定于物鏡前透鏡的尺寸及曲率。前透鏡以后的一系列透鏡稱為“后透鏡”，后透鏡主要是為了校正透鏡的象差，以達(dá)到提高成象質(zhì)量的目的。 金相顯微分析技術(shù) 材料實(shí)驗(yàn)中心 透鏡的象差 透鏡的象差按其產(chǎn)生的原因一般作如下分類 ： 以上的象差對(duì)顯微鏡成象影響最大的是球面象差、象域彎曲和多色象差。 金相顯微分析技術(shù) 材料實(shí)驗(yàn)中心 (1) 球面象差 產(chǎn)生的原因是由于球面單片透鏡的中心與邊緣厚薄不同，即使是單色光通過時(shí)也將產(chǎn)生不同的折射，通過透鏡后不焦集于一點(diǎn)，軸上象點(diǎn)被一個(gè)彌散的光斑所代替，這就是球面象差。為了改善球面象差，現(xiàn)在都采用復(fù)合透 鏡，即在主透鏡前加一發(fā) 散凹透鏡。盡管如此，并 不能完全消除，因此在使 用顯微鏡是可以通過適當(dāng) 調(diào)節(jié)孔徑光闌的大小加以 改善。 球面象差 金相顯微分析技術(shù) 材料實(shí)驗(yàn)中心 (2) 象域彎曲 直立物體通過透鏡后得到彎曲的映象，稱為象域彎曲。其形成原因是由遠(yuǎn)軸細(xì)光束傾斜射入透鏡造成的。這種象差對(duì)金相顯微攝影尤為不利，所以在金相攝影時(shí)；應(yīng)選用平面消色差和平面復(fù)消色差物鏡，因?yàn)樗鼈儗?duì)視場(chǎng)邊緣進(jìn)行了色差校正。 象域彎曲 金相顯微分析技術(shù) 材料實(shí)驗(yàn)中心 (3) 多色象差 多色象差是指白色光通過透鏡后，由于折射引起光的分解（色散）所造成的一系列采色群象現(xiàn)象。其中又分為縱向色差和橫向色差。 縱向色差是指從軸上某一點(diǎn)發(fā)出的非單色光的光束，由于組成中包括有不同（ λ）的光波，將會(huì)發(fā)生色散，致使這些光線交于軸上不同的點(diǎn)，形成一系列群象的色差現(xiàn)象。 橫向色差。由于各種顏色光線折射率不同，故焦距也不同，但因?yàn)榉糯蟊稊?shù)與焦距有關(guān)，所以目的物上不在軸上的點(diǎn)在離軸不同的距離處成象，這時(shí)便產(chǎn)生橫向色差，也稱為放大色差。 金相顯微分析技術(shù) 材料實(shí)驗(yàn)中心 物鏡和目鏡 １ 物鏡的成象 根據(jù)幾何光學(xué)可知，當(dāng)被觀察的物體處于該透鏡的一倍焦距與二倍焦距之間時(shí)，物體的反射光通過物鏡經(jīng)折射后在透鏡的另一側(cè)可以得到一個(gè)放大的倒立實(shí)像。為了充分發(fā)揮物鏡的能力，一般設(shè)計(jì)時(shí)是讓被觀察物體處于很接近于焦點(diǎn)處，因此計(jì)算其放大倍數(shù)時(shí)可以用物鏡的焦距 f。顯微鏡的成象質(zhì)量、鑒別能力、有效放大倍數(shù)主要決定于物鏡 。 金相顯微分析技術(shù) 材料實(shí)驗(yàn)中心 物鏡和目鏡 物鏡種類 對(duì)象域中心的校正 對(duì)視場(chǎng)邊緣 的校正 色 差 球 差 消色差物鏡 校正紅、綠兩波區(qū) 校正黃
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