材料分析技術ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-29 18:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 鏡 首先聚焦在 視場光欄 上，然后與孔徑光欄的像一起聚焦在 試樣表面 ； 相當于在物平面上放置光源 ； （ 2）優(yōu)點： 可以得到最高的亮度； （ 3）缺點： 要求光源具有非常均勻的輻射表面（點光源）。（否則在視場中將會看到光源的放大影像，這對觀察顯微組織細節(jié)和顯微照相都是很不利的。） 2. 科勒照明 1893年，科勒 (K214。hler)提出 （ 1）特點： 光源 的像通過 聚光透鏡 首先聚焦在孔徑光欄 上，然后與孔徑光欄的像一起聚焦在物鏡的 后焦面 。 ? 克服臨界照明中物面光照度不均勻的缺點 （ 2）優(yōu)點 1）可以使物鏡的 后焦面 得到充分的照明，因而可以最充分地發(fā)揮物鏡的分辨率； 2）可以使視場得到非常均勻的照明，對光源均勻性的要求也不象在 臨界照明 時那樣嚴格。 明場照明和暗場照明 1．明場照明 金相顯微鏡主要的照明方式。 （ 1）照明過程 : ① 光源光線通過 垂直照明器轉 90176。 角進人物鏡， 垂直地 (或接近垂直地 )射向樣品表面。 ② 由樣品反射回來的光線再經(jīng)過物鏡到目鏡。 三．照明方式： 在 明場照明 中，試樣的表面通常對著顯微鏡的光軸，將光反射回物鏡中。光線通過物鏡到達試樣表面，虛的光線將反射回物鏡并通過目鏡到達眼睛，最后呈現(xiàn)明亮的反射光。如果光線照射到不能將光線以一定角度反射回光軸的地方，例如晶界、相界或其它的地方，那么光線就不能被物鏡收集，這些區(qū)域在圖像里就會呈現(xiàn)暗黑色。 明場照明示意圖 （ 2）特點： ① 如果試樣是一個 拋光 的鏡面，反射光幾乎全部進入物鏡成像，在目鏡中可看到 明亮 的一片。 ② 如果試樣拋光后再經(jīng)過腐蝕，試樣表面高低不平，則反射光將發(fā)生漫射，很少進入物鏡成像，在目鏡中看到的是暗黑色的像，其結果是 顯微組織呈黑色影象映襯在明亮的視野內(nèi)。 2. 垂直照明器 ① 作用： 使來自光源的光線偏轉 90176。 。 ② 分類： 兩種，平面玻璃和棱鏡。光路不同，效果也不一樣。 1）用平面玻璃做垂直照明器 優(yōu)點： a．由于投射在樣品上的光線是垂直入射，因而成像 平坦、清晰 ； b．平面玻璃反射可使光線充滿物鏡的后透鏡，有利于充分發(fā)揮物鏡的鑒別能力，適用于 中倍和高倍 觀察。 缺點 ： 平面玻璃反射光線損失大（光線透過玻璃而損失），即使采用最好的平面玻璃，最后到達目鏡的光線也差不多只有四分之一，故成像的 亮度小，襯度也差 。 2）用棱鏡做的垂直照明器：很少使用 優(yōu)點 ： a．可造成一定的 立體感 ，有利于觀察表面浮凸； b．能使光線全部反射到物鏡后透鏡上，光線損失極少，成像亮度大，有較好的襯度。 缺點： 棱鏡占了鏡筒的一半，由試樣返射回來的光線，一半通過物鏡后被棱鏡阻擋而損失，也就是說 物鏡實際使用的孔徑角減小了一半，即數(shù)值孔徑減小，從而大大降低了物鏡的分辨率，因此 只適用于低倍觀察，一般不超過 100倍． 3．暗場照明： 用于鑒別非金屬夾雜物等特殊用途 （ 1）照明過程 ① 平行光束通過 暗場環(huán)形光欄 ，中心部分被擋住，形成管狀光束； ② 管狀光束經(jīng)過垂直照明器反射，再 經(jīng)過暗場曲面反射鏡的反射，以很大的傾角投射在樣品上 。 暗場照明示意圖 將明場照明下的對比反差完全顛倒過來 明場中亮的部分變暗，明場中暗的部分變亮，看起來就像自身在發(fā)光一樣。 這些被高亮顯示的地方 (凹坑、裂紋或腐蝕的晶界 ) 比明場照明下更容易被鑒別。由于圖像的高反差和高亮顯示，所以經(jīng)常用來觀察明場下不能看到的一些細節(jié)。 （ 2）特點 ① 管狀光束從物鏡四周通過的，物鏡 未通過 光線從而未起聚光作用。 ② 如樣品表面 平滑均勻 ，則投射光線以很大的傾角反射出去，光線不進入物鏡，在目鏡中看到的是一片 暗黑 色。 ③ 如樣品表面 高低不平 ，則反射光線就有部分進入物鏡而形成明亮的像 ,其結果是 顯微組織以明亮的影象映襯在漆黑的視野內(nèi) 。這與明場照明下觀察的結果正好相反。 ?為什么在暗場照明下能鑒別非金屬夾雜物的透明度呢？ ?因為在 明場照明 時，金屬基體的 反射光 很強，使夾雜物的透明度顯不出來。而 暗場照明 時，金屬基體的反射光大部分 不能 進入物鏡，光線投射在夾雜物與金屬交界面時產(chǎn)生反射，透明的夾雜物成 明亮色 ，不透明的夾雜物便成 暗色 。 四 . 光欄（光闌）： 孔徑光欄和視場光欄 1. 孔徑光欄 （ 1）定義： 安裝在聚光透鏡后面，用來控制入射光束的 粗細 ，其大小可改變?nèi)肷涔獾轿镧R的光束的孔徑角，從而改變了物鏡的數(shù)值孔徑，故稱之為孔徑光欄 。 （ 2）對成像質(zhì)量的影響： ① 當 孔徑光欄縮小 時，球面像差降低，物鏡的孔徑角縮小， 分辨率降低。 ② 當孔徑光欄擴大時，物鏡的孔徑角增大，分辨率提高；但是由于球面像差的增加以及鏡筒內(nèi)部反射與炫光的增加，使成像質(zhì)量將降低。 （ 3）調(diào)節(jié)： 以光束充滿物鏡后透鏡為準，并根據(jù)成像的清晰程度來判斷。 2. 視場光欄 （ 1）定義： 視場光欄在孔徑光欄 之后 ，用來改變顯微鏡視場的大小，因此稱之為 視場光欄 。 （ 2）對成像質(zhì)量的影響： 不影響物鏡的分辨率，縮小視場光欄，可以減少鏡筒內(nèi)的反射及炫光，提高成像的襯度和質(zhì)量。但視場光欄縮得太小，會使觀察范圍太窄。 （ 3）調(diào)節(jié)： 一般應調(diào)節(jié)到與目鏡視場大小相同。 五 . 濾色片： 顯微鏡的輔助部件 主要作用： 1. 配合消色差物鏡使用黃綠色濾色片，可以使像差得到最大限度的校正； 2. 利用濾色片使用波長較短的光波，可以提高物鏡的分辨率； 3. 控制光源的強度。 58 第三章 偏振光顯微鏡 ?第 1節(jié) 偏振光的基礎知識 ?第 2節(jié) 偏
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