金相顯微鏡工作原理

1. 光源：提供照明（常見為鹵素燈、LED 燈），光線需通過聚光鏡匯聚，確保樣品被均勻照亮。
2. 樣品臺：放置金屬樣品（需經過打磨、拋光、腐蝕處理，使內部組織顯露）。
3. 物鏡：靠近樣品的透鏡組，是決定放大倍數和成像質量的核心部件（放大倍數通常為 4×、10×、40×、100×）。
   • 100× 物鏡為 “油浸物鏡”，使用時需在樣品與物鏡間滴加香柏油（減少光線折射損失，提高分辨率）。
4. 目鏡：靠近人眼的透鏡組，進一步放大物鏡形成的中間像（常見放大倍數為 10×）。
   • 總放大倍數 = 物鏡放大倍數 × 目鏡放大倍數（如 40× 物鏡 + 10× 目鏡 = 400× 總放大）。
5. 調焦系統：通過粗調旋鈕（快速調整焦距）和微調旋鈕（精確對焦，避免壓壞樣品或物鏡）調節樣品與物鏡的距離，使圖像清晰。

二、成像原理（明場照明為例）

1. 光線照射：光源發出的光線經聚光鏡匯聚后，垂直照射到樣品表面。
2. 樣品反射：金屬樣品的金相組織（如晶粒、相界、缺陷等）對光線的反射能力不同（例如，不同相的反光率差異），導致反射光強度不均勻。
3. 物鏡成像：反射光進入物鏡，物鏡將這些強弱不同的光線匯聚，在目鏡的焦平面上形成一個倒立的放大實像（中間像）。
4. 目鏡再放大：目鏡將中間像進一步放大，最終形成人眼可見的倒立虛像（或通過相機傳感器轉化為數字圖像）。

三、特殊照明方式（適應不同樣品需求）

• 暗場照明：光線不直接照射樣品，而是從側面斜射，僅樣品表面的凹凸或缺陷反射的光線進入物鏡，可突出顯示細微劃痕、夾雜物等。
• 偏光照明：通過起偏鏡和檢偏鏡，利用光的偏振特性，觀察具有各向異性的材料（如金屬中的非金屬夾雜物、晶體結構）。
• 微分干涉襯度（DIC）：利用光的干涉現象，將樣品表面微小的高度差轉化為明暗對比，適合觀察未腐蝕樣品的表面形貌。

四、與生物顯微鏡的核心區別

• 光路方向：生物顯微鏡是 “透射光成像”（光線穿過透明樣品），而金相顯微鏡主要是 “反射光成像”（光線從樣品表面反射）。
• 樣品處理：金屬樣品需通過腐蝕顯露出內部組織，而生物樣品多為切片染色。