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金相顯微鏡幾種常見(jiàn)的觀(guān)察方法

更新時(shí)間:2022-04-26      點(diǎn)擊次數:2112

針對金相樣品的物理特性,金相顯微鏡一般有明場(chǎng)、暗場(chǎng)、偏光、微分干涉這四種常見(jiàn)的觀(guān)察方法,近十年最新的又出現了激光共聚焦的方法。


按照現代儀器“模塊化設計,積木式結構"的設計思想,這四種功能并不一定固化在每一臺金相顯微鏡上,而是以明場(chǎng)作為基本核心,可以將其他功能象“搭積木"一樣組合到該顯微鏡上。如最基本的有明場(chǎng)和暗場(chǎng)功能,插入了起偏鏡和檢偏鏡后就增加了正交偏光功能,再插入渥拉斯頓棱鏡(Wollanston prism)就又增加了微分干涉功能。



反射光圖像的觀(guān)察模式

明場(chǎng) Bright Field

明場(chǎng)照明是金相研究中主要的觀(guān)察方法。入射線(xiàn)垂直地或近似垂直地照射在試樣表面,利用試樣表面反射光線(xiàn)進(jìn)入物鏡成像。如果試樣是一個(gè)鏡面,在視場(chǎng)內是明亮的一片,試樣上的組織將呈色影像襯映在明亮的視場(chǎng)內,叫做“明場(chǎng)"照明。

圖片
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明場(chǎng)效果


暗場(chǎng) Dark Field

通過(guò)物鏡的外周照明試樣,照明光線(xiàn)不入射到物鏡內,就可以得到試樣表面繞射光而形成的像。如果試樣是一個(gè)鏡面,由試樣上反射的光線(xiàn)仍以極大的傾斜角向反方向反射,不可能進(jìn)入物鏡,在視場(chǎng)內是漆黑一片,只有試樣凹凸之處才能有光線(xiàn)反射進(jìn)入物鏡,試樣上的組織將以亮白影像映襯在漆黑的視場(chǎng)內,如同星星在夜空,叫做“暗場(chǎng)"照明。

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暗場(chǎng)效果


偏光 polarization contrast

利用偏光原理,對某些物質(zhì)所具有的偏光性進(jìn)行觀(guān)察。

1

自然光與偏振光

自然光(或天然光)是指太陽(yáng)光、電燈光,它的光振動(dòng)是各個(gè)方向均衡的,都垂直于傳播方向,若光振動(dòng)局限在垂直于傳播方向的平面內的某一個(gè)方向上,則稱(chēng)為偏振光。

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2

偏振光的獲得

常用方法有兩種:

a.偏振棱鏡

某些晶體,當光線(xiàn)射到它的分界面上時(shí),會(huì )產(chǎn)生兩束折射光,這種現象稱(chēng)為“雙折射"。一束光遵循折射定律叫“尋常光",用O光表示;另一束不遵循折射定律叫“非常光",用e光表示。所謂偏振棱鏡,即光線(xiàn)通過(guò)此棱鏡時(shí),會(huì )產(chǎn)生雙折射現象,常用的為尼科爾棱鏡。

b.人造偏振片

自然光射到人造偏振片時(shí),使自然光變成偏振光,目前顯微鏡普遍采用人造偏振片。

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偏光效果

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加λ補償片


微分干涉

differential interference contrast DIC

微分干涉是利用偏光干涉原理,光源發(fā)出一束光線(xiàn)經(jīng)聚光鏡射入起偏鏡,形成一線(xiàn)偏振光,經(jīng)半透反射鏡射入渥拉斯登棱鏡后,產(chǎn)生一個(gè)具有微小夾角的尋常光(O光)和非常光(e光)的相交平面;再通過(guò)物鏡射向試樣,反射后再經(jīng)渥拉斯登棱鏡合成一束光,通過(guò)半透反射鏡在檢偏鏡上O光與e光重合產(chǎn)生相干光束,在目鏡焦平面上形成干涉圖像,它可觀(guān)察試樣表面的微小凹凸和裂紋,且影像呈立體感,觀(guān)察效果更逼真。

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微分干涉效果