金(jin)相顯(xian)微鏡(jing)是(shi)壹種(zhong)用於觀察和分析金(jin)屬(shu)材料(liao)微(wei)觀結構的光(guang)學顯微鏡(jing),其(qi)原理主要(yao)基(ji)於光(guang)的折(zhe)射(she)、反射和幹涉等(deng)光(guang)學現(xian)象,具體如下(xia):
照(zhao)明(ming)系統(tong):金相顯(xian)微鏡(jing)通常(chang)采(cai)用透射(she)光(guang)或(huo)反射光(guang)進(jin)行照(zhao)明(ming)。在反射光(guang)模(mo)式(shi)下(xia),光(guang)源發(fa)出的光(guang)線(xian)經(jing)過聚(ju)光(guang)鏡(jing)會聚(ju)後(hou),照(zhao)射(she)到樣(yang)品(pin)表(biao)面。樣品(pin)表(biao)面對(dui)光(guang)線(xian)進行反射,反射光(guang)攜(xie)帶(dai)了樣品(pin)表(biao)面的信息(xi),進入(ru)物鏡(jing)。在透(tou)射光(guang)模(mo)式(shi)下(xia),光(guang)源發(fa)出的光(guang)透(tou)過樣(yang)品(pin),由於樣品(pin)對(dui)光(guang)的吸收(shou)、折(zhe)射(she)和散(san)射(she)等作(zuo)用,使(shi)得(de)透(tou)過樣(yang)品(pin)的光(guang)攜(xie)帶(dai)了樣品(pin)內(nei)部結構(gou)的信息(xi),然後進(jin)入物鏡(jing)。
成像(xiang)系統(tong)
物鏡(jing):物鏡(jing)是(shi)金相顯(xian)微鏡(jing)中(zhong)最重(zhong)要的成像部件。它(ta)將(jiang)樣品(pin)表(biao)面或內(nei)部的微觀結構放大(da)成(cheng)像(xiang)。根(gen)據光(guang)學原理,當光(guang)線(xian)從(cong)樣(yang)品(pin)表(biao)面反射或透過樣(yang)品(pin)後(hou),經(jing)過物鏡(jing)的折(zhe)射(she)作用,光(guang)線(xian)會發(fa)生(sheng)會聚(ju)或(huo)發散(san),從(cong)而(er)在(zai)物鏡(jing)的像平(ping)面上形(xing)成(cheng)壹個放大(da)的實像。物鏡(jing)的放大(da)倍(bei)數越(yue)高(gao),其(qi)對(dui)樣(yang)品(pin)細(xi)節的分辨(bian)能(neng)力(li)就越(yue)強(qiang)。
目(mu)鏡(jing):目(mu)鏡(jing)的作用是(shi)將(jiang)物鏡(jing)所成(cheng)的實像進壹步放大(da),以便(bian)觀察者能(neng)夠清(qing)晰(xi)地看到樣(yang)品(pin)的微觀結構。目(mu)鏡(jing)相當(dang)於壹個放大(da)鏡(jing),它(ta)將(jiang)物鏡(jing)所成(cheng)的實像再次放大(da),形(xing)成(cheng)壹個虛像(xiang),這(zhe)個(ge)虛像(xiang)位(wei)於觀察者的明(ming)視距離處(chu),方便(bian)人(ren)眼(yan)觀(guan)察(cha)。
光(guang)路(lu)系統(tong):金相顯(xian)微鏡(jing)中(zhong)的光(guang)路(lu)系統(tong)較為復雜,其(qi)中(zhong)的透鏡(jing)、反射鏡(jing)和棱鏡(jing)等光(guang)學元件會對(dui)光(guang)線(xian)進行折(zhe)射(she)、反射和會聚(ju)等(deng)操作(zuo),以確(que)保(bao)光(guang)線(xian)能(neng)夠按照(zhao)設計的路(lu)徑(jing)傳播,最終(zhong)形(xing)成(cheng)清(qing)晰(xi)的圖像。此外,為了獲得(de)高(gao)質(zhi)量(liang)的圖像,金相顯(xian)微鏡(jing)還(hai)會配(pei)備壹(yi)些(xie)特(te)殊的光(guang)路(lu)裝置(zhi),如偏(pian)光(guang)裝置(zhi)、微分幹涉對(dui)比(bi)裝置(zhi)等。偏(pian)光(guang)裝置(zhi)可(ke)以通過控(kong)制光(guang)線(xian)的偏振(zhen)方向(xiang),來觀察(cha)樣(yang)品(pin)在(zai)不(bu)同偏(pian)振(zhen)狀(zhuang)態(tai)下(xia)的光(guang)學特性,有助於分析樣(yang)品(pin)的晶(jing)體結(jie)構(gou)和取(qu)向(xiang)等。微(wei)分幹涉對(dui)比(bi)裝置(zhi)則利(li)用光(guang)的幹涉原理,將(jiang)樣品(pin)表(biao)面的微小高(gao)度(du)變化轉(zhuan)化(hua)為光(guang)強(qiang)的變化,從(cong)而(er)增強(qiang)樣(yang)品(pin)的對(dui)比(bi)度(du),使(shi)觀(guan)察(cha)者能(neng)夠更(geng)清(qing)晰(xi)地看到樣(yang)品(pin)。