金相显微镜的使用及金相试样的制备实验指导书

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1、金相显微镜的使用及金相试样的制备实验指导书实验五金相显微镜的使用及金相试样的制备（注：专科不做试样制备部分实验）一、实验冃的（-）了解普通金相显微镜的构造与使用方法。（二）了解金相试样的制备方法。（三）学习使用金相显微镜观察金相组织。二、实验概述：（一）金相显微镜显微镜是由两组透镜所组成。靠近被观察物体的透镜叫物镜。而靠近人眼的透镜叫目镜。借助物镜和目镜的两次放大，就能将的体放大到很高的倍数（~2000倍），图II所示是在显微镜中得到放大物像的光学原理图。被观察的物体AB放在物镜之前距其焦距略远处，由物体反射的光线穿过物镜。经折射后得到一个放大了的倒立实像A'B'

2、;,再经目镜将实像AB放人成倒立虚像A'''B''。这就是人们在显微镜下研究实物时所观察到的经过二次放大后的物像。在显微镜设计时，让目镜的焦点位置与物镜放大所成的实像位置接近,并使最终的倒立虚像在距眼睛250毫米（约是人眼的正常明视距离）处成像，这样就可以看得最为清晰。显微镜质量的好坏，主要取决于：①放大倍数；②透镜的质量；③显微镜的鉴别能力。2、显微镜的放大倍数：图II物镜的放大倍数：N物二L/F1目镜的放大倍数：N目二D/F2显微镜的总放大倍数应为物镜放大倍数与冃镜放大倍数的乘积，即:N总=11物？N目=L?DF1?F2其中：L-…

3、…显微镜的光学筒长度（物镜后焦点与目镜前焦点的距离）。D明视距离（250mm）Fl物镜焦距。F2冃镜焦距。3、透镜成象的质量单个透镜在成象过程中，由于几何光学条件的限制，映象会变得模糊不清或发生畸变，这种缺陷称为象差。象差主要包括球面明差和色象差。球面差的产生是由于透镜的表面呈球曲形。通过透镜中心及边缘的光线折射以后不能交于一点，而形成几个映象前后分布。有校正球面象差的采用多片透镜组成透镜组，即将凸透镜和凹透镜组合在一起（称为复合透镜），由于两种透镜有性质相反的球面象差，因此可以相互抵消。色象差的产生是由于组成白光的各种不同波长的光线在穿过透镜时折射率不同。这些光在平面上成的象

4、不能集中于一点，而呈现带有彩边的光环。通常采用单色光源（或加滤光片）。也可使用复合透镜来消除色象差。4、显微镜的鉴别能力显微镜的鉴别能力是显微镜也是物镜最重要的特性，它是指显微镜对于试样上最细微部分，能获得最清晰映象的能力。通常用可以辨别的物体上两点间的最小距离d来表示。被分辨的距离越短，表示显微镜的鉴别能力越高。显微镜的鉴别能力可由下式求得：d??2N?A式中：X——入射光源的波长N*A——物镜的数值孔径，表示物镜的聚光能力数值孔径可由下式求出：N?A???sin???式中：?——物镜与物体间介质的折射率。①一一通过物镜边缘的光线与物镜轴线所成的角度。一般情况物镜与物体之间的

5、介质是空气，光线在空气中的折射率?二1,若一物镜的角孔径为60oC,则其数值孔径为：N?A???sin300?l?sin300?0.5若在物镜与试样之间滴入一种松柏油(?=1.52),则其数值孔径为:N*A=1.52*Sin30°二0.76,可用这种方法提高显微镜的鉴别能力。物镜的数值孔径与放大倍数一起刻在镜头的外壳上，例如镜头上刻有25/0o50或在65X的下面刻有0.75等数字，这个0.50或0.75即表示物镜的数值孔径。高倍物镜通常都为油浸系，油镜头用“油”(或OIL,OL,HL)或外壳涂一黑圈来表示。5、金相显微镜的使用及维护金相显微镜是精密、贵重的光学仪器，必须细心谨

6、慎使用，注意做到下列各点：（1）显微镜应放置于平稳的桌面上。（2）在使用显微镜以前必须将手上污物洗净擦干。（3）旋转显微镜支柱上的粗调螺丝或细调螺丝可调节焦距。先放置粗调螺丝，当呈现出模糊的映象时，再转动细调螺丝，直到所观察的象清晰为止。在旋转粗调或细调螺丝时，必须缓慢，不可骤然上升或下降。（4）移动样品的位置，可推移载物盘。（5）物镜或目镜不得用手指或其它粗糙物甜接触，其玻璃部分如附有污物应以擦镜低或细绒布抹擦之，但不得使用酒精，以防透镜被溶解。（6）在调节焦距时，应先旋转粗调螺丝降低载物台。使样品很接近物镜，但切勿与之相碰，防止物镜损坏，然后再先后放置粗调和细调螺丝,使载物

7、台缓慢上移，并在日镜中观察图象。不同介质对物镜聚光能力的比较????（7）显微镜上所装各种部件不得取下。（8）金相样品的观察血不得用手指抚摸。当样品不在显微镜上观察时，应将观察面朝上。（二）金相样品制备规程制备显微试样包括取样、磨光、抛光及浸蚀四个步骤。本实验只进行金相样品的磨光、抛光和浸蚀。1、取样取样时应根据被分析材料或零件的特点。选择有代表性的部分。例如研究零件破裂原因时，应在破裂部位及正常部位取样，进行比较分析。试样最适合的尺寸是直径为12mm,高为10mm的圆柱体或面积为12*12