实验一 金相显微镜的原理、构造及使用 一、实验目的 1、了解金相显微镜的基本原理和构造 2、掌握金相显微镜的使用方法。 二、金相显微镜的原理及构造 显微分析方法是材料科学领域的一个很重要的研究方法，它可以观察及研究金属等材料 中用宏观分析方法无法观察到的组织细节及缺陷。金相显微镜就是进行显微分析的主要工 具。 (一)显微镜的成象原理 显微镜的基本放大原理如图1·1所示。其放大作用主要由焦距很短的物镜和焦距较长的 目镜来完成。为了减少象差，显微镜的目镜和物镜都是由透镜组构成复杂的光学系统，其中 物镜的构造尤为复杂。为了便 图中的物镜和目镜都简化为单透镜。 物体 AB位于 镜的前焦点外但很靠近焦点的位置上，经过物镜形成一个倒立放大的实象AB,这个象位 目镜的物方焦距内但很靠近焦点的位置上，作为目镜的物体。目镜将物镜放大的实象再放大 成虚象A"B".位于观察者的明视距离（距人眼250mm)处，供眼晴观察，在视网膜上成最终的 实象ABm。 以上利用几何光学原理对显微镜的成象过程进行了分析。但是实际上金相显微镜所观察 的显微组织，往往几何尺寸很小，小至可与光波的波长相比较，根据光的电磁波理论，此 不能再近似地把光线看成是直线传播，而要考虑衍射的影响。另一方面，显微镜中的光线总 是部分相干的。因此，显微镜的成象过程是一个比较复杂的衍射相干过程。事实上，由于衍 射等因素的影响，显微镜的分铁能力和放大能力都受到一定限制。日前金相显微镜可观察的 最小尺寸一般是0.2m左右，有效放大率最大为1500-1600倍 === 图11显微镜的成象原理图 (二)显微镜的放大率 显微镜的放大率M等于物镜的线放大率m,与目镜的角放大率m的乘积，即： M=mrm -) 实验一 金相显微镜的原理、构造及使用 一、实验目的 1、了解金相显微镜的基本原理和构造。 2、掌握金相显微镜的使用方法。 二、金相显微镜的原理及构造 显微分析方法是材料科学领域的一个很重要的研究方法，它可以观察及研究金属等材料 中用宏观分析方法无法观察到的组织细节及缺陷。金相显微镜就是进行显微分析的主要工 具。 (一) 显微镜的成象原理 显微镜的基本放大原理如图 1-1 所示。其放大作用主要由焦距很短的物镜和焦距较长的 目镜来完成。为了减少象差，显微镜的目镜和物镜都是由透镜组构成复杂的光学系统，其中 物镜的构造尤为复杂。为了便于说明，图中的物镜和目镜都简化为单透镜。物体 AB 位于物 镜的前焦点外但很靠近焦点的位置上，经过物镜形成一个倒立放大的实象 A′B′，这个象位于 目镜的物方焦距内但很靠近焦点的位置上，作为目镜的物体。目镜将物镜放大的实象再放大 成虚象 A"B",位于观察者的明视距离(距人眼 250mm)处，供眼睛观察，在视网膜上成最终的 实象 A′′′B′′′。 以上利用几何光学原理对显微镜的成象过程进行了分析。但是实际上金相显微镜所观察 的显微组织，往往几何尺寸很小，小至可与光波的波长相比较，根据光的电磁波理论，此时 不能再近似地把光线看成是直线传播，而要考虑衍射的影响。另一方面，显微镜中的光线总 是部分相干的。因此，显微镜的成象过程是一个比较复杂的衍射相干过程。事实上，由于衍 射等因素的影响，显微镜的分辨能力和放大能力都受到一定限制。目前金相显微镜可观察的 最小尺寸一般是 0.2μm 左右，有效放大率最大为 1500~1600 倍。 图 1-1 显微镜的成象原理图 (二) 显微镜的放大率 显微镜的放大率 M 等于物镜的线放大率 m1 与目镜的角放大率 m2 的乘积，即： M＝m1·m2 (1-1)