金相显微镜照明系统之照明方式

2016-05-27技术资料

金相显微镜照明系统之照明方式

金相显微镜的照明方式分为明场照明和暗场照明。
1)明场照明
明场照明是金相显微镜主要的照明方式。在明场照明中光源光线通过垂直照明器转90°角进入物镜,垂直地(会接近垂直地)射向样品表面。由样品反射回来的光线在经过物镜到目镜。如果试样是一个抛光的镜面,反射光几乎全部进入物镜成像。在目镜中可以看到明亮一片。如果试样抛光后再经过腐蚀,试样表面高低不同,则反射光将发生漫射,很少进入物镜成像,在目镜中看到的是暗黑色的像。
在明场观察时,通常采用两种垂直照明器。其作用都是使来自光源的光线转90°,不过它们的光路不同,效果也不一样。一种是用平面玻璃做的垂直照明器,如下图所示。平面玻璃表面与光源光线成45°角,将光线反射进入物镜,由于投射在样品上的光线是垂直入射,因而成像平坦、清晰。此外,平面玻璃反射光线损失大,即使采用最好的平面玻璃,最后到达目镜的光线也只有四分之一,损失了四分之三,故成像的亮度小,衬度也差。


用平面玻璃做垂直照明器的光路图

另一种使用棱镜做垂直照明器。光线经棱镜全反射后略斜射于样品表面,可造成一定的立体感,有利于观察表面浮凸。此外,这种垂直照明能使光线全部反射到物镜后透镜上,光线损失极少,成像亮度大,有较好的衬度。其缺点是光源光线经棱镜全反射后经物镜后透镜的一半照射到样品表面上,而反射回来的光线经过透镜的另一半进入目镜,也就是说物镜实际使用的孔径角减小了一半,即数值孔径减小,从而大大降低了物镜的分辨率,因此只适应于低倍观察,一般不超过100倍。现代新型的显微镜已经不再用这种全反射棱镜作垂直照明。


用棱镜做垂直照明器的光路图

2)在鉴别金属夹杂物的特殊用途中,往往要采用暗场照明。暗场照明与明场照明不同。


暗场照明光路图

其光源光线经聚光透镜后形成一束平行光线,通过暗场曲面反射镜的反射,管状光束以很大的倾角投射在样品上。这里要注意,管状光束是从物镜四周通过的,物镜未通过光线从而未起到聚光作用。如果样品表面光滑均匀,则投射光线以很大倾角反射出去。光线不进入物镜,在目镜中看到一片暗黑色。如果样品表面存在高低不平处,则反射光线就有部分进入物镜而形成明亮的像。这与明场照明下观察的结果正好相反。