金相显微镜工作原理

1. 光源：提供照明（常见为卤素灯、LED 灯），光线需通过聚光镜汇聚，确保样品被均匀照亮。
2. 样品台：放置金属样品（需经过打磨、抛光、腐蚀处理，使内部组织显露）。
3. 物镜：靠近样品的透镜组，是决定放大倍数和成像质量的核心部件（放大倍数通常为 4×、10×、40×、100×）。
   • 100× 物镜为 “油浸物镜”，使用时需在样品与物镜间滴加香柏油（减少光线折射损失，提高分辨率）。
4. 目镜：靠近人眼的透镜组，进一步放大物镜形成的中间像（常见放大倍数为 10×）。
   • 总放大倍数 = 物镜放大倍数 × 目镜放大倍数（如 40× 物镜 + 10× 目镜 = 400× 总放大）。
5. 调焦系统：通过粗调旋钮（快速调整焦距）和微调旋钮（精确对焦，避免压坏样品或物镜）调节样品与物镜的距离，使图像清晰。

二、成像原理（明场照明为例）

1. 光线照射：光源发出的光线经聚光镜汇聚后，垂直照射到样品表面。
2. 样品反射：金属样品的金相组织（如晶粒、相界、缺陷等）对光线的反射能力不同（例如，不同相的反光率差异），导致反射光强度不均匀。
3. 物镜成像：反射光进入物镜，物镜将这些强弱不同的光线汇聚，在目镜的焦平面上形成一个倒立的放大实像（中间像）。
4. 目镜再放大：目镜将中间像进一步放大，最终形成人眼可见的倒立虚像（或通过相机传感器转化为数字图像）。

三、特殊照明方式（适应不同样品需求）

• 暗场照明：光线不直接照射样品，而是从侧面斜射，仅样品表面的凹凸或缺陷反射的光线进入物镜，可突出显示细微划痕、夹杂物等。
• 偏光照明：通过起偏镜和检偏镜，利用光的偏振特性，观察具有各向异性的材料（如金属中的非金属夹杂物、晶体结构）。
• 微分干涉衬度（DIC）：利用光的干涉现象，将样品表面微小的高度差转化为明暗对比，适合观察未腐蚀样品的表面形貌。

四、与生物显微镜的核心区别

• 光路方向：生物显微镜是 “透射光成像”（光线穿过透明样品），而金相显微镜主要是 “反射光成像”（光线从样品表面反射）。
• 样品处理：金属样品需通过腐蚀显露出内部组织，而生物样品多为切片染色。