上海交通大学：《材料综合实验》课程教学课件（PPT讲稿）材料金相实验方法

材料金相实验方法 地点：材料学院综合楼二楼金相实验室 主讲教师：李晓玲

材料金相实验方法 地点：材料学院综合楼二楼金相实验室 主讲教师：李晓玲

实验目的 了解金相显微镜的结构原理和使用方法 掌握制备金相样品的一般方法 了解金相组织的显示方法 了解金相显微镜的照相技术

实验目的 了解金相显微镜的结构原理和使用方法 掌握制备金相样品的一般方法 了解金相组织的显示方法 了解金相显微镜的照相技术

金相显微镜 金相显微镜是研究金属显 微组织最常用最重要的 工具，与生物显微镜的 不同在于生物显微镜采 用自然光源而金相显微 镜需要一套单独的照明 12 系统。 图24X型金相显微镜机械结构 1一载物台2一镜增3一物镜转换器 4一微动座 5一粗动调焦手轮6一微动调焦手轮 7一照明装经 8一底座 9一平台托架10一碗头组11一视场光阑 12一孔径光阑

金相显微镜 金相显微镜是研究金属显 微组织最常用最重要的 工具，与生物显微镜的 不同在于生物显微镜采 用自然光源而金相显微 镜需要一套单独的照明 系统

几何光学原理 物体AB置于物镜的一倍焦距 与二倍焦距之间，其一次象 ok 在物镜的另一侧二倍焦距之 外，形成一个倒立放大的实 像AB';当实像位于目镜的 前一倍焦距以内时，目镜又 F 使AB放大，在目镜的前二倍 ob 焦距以外，得到正立的虚像 A"B”。最后的映像是经过物 镜、目镜两次放大后得到的。 图3-1 显微铺光学放 大的工作原理图

几何光学原理 物体AB置于物镜的一倍焦距 与二倍焦距之间，其一次象 在物镜的另一侧二倍焦距之 外，形成一个倒立放大的实 像A′B′ ；当实像位于目镜的 前一倍焦距以内时，目镜又 使A′B′放大,在目镜的前二倍 焦距以外，得到正立的虚像 A″B″ 。最后的映像是经过物 镜、目镜两次放大后得到的

●放大倍数为： M=MxM-产x △.D f f1:物镜的前焦距；2：目镜前焦距；△： 显微镜的光学镜简长；D:人眼的明视距 离，约250mm

放大倍数为： f1:物镜的前焦距； f2：目镜前焦距；Δ： 显微镜的光学镜筒长；D：人眼的明视距 离，约250mm 1 2 f D f M M M    目  物 

金相显微镜的光学系统 13 5 12 -11 10 9 8 图14X金相显微镜的光学系统 1一灯泡2一聚光镜组（一）3一聚光铲组（二）4一半 反射镜5一轴助透镜（一)6一物镜组7一反光筷 8一孔径光阑9一视扬光阑10一轴助透镜（二） 11一棱镜12一棱能13一场镜14一接目傍

金相显微镜的光学系统

物镜 显微镜中最重要的光学零 件，通常由固定在金属筒 内相隔一定距离的复式透 镜所组成，位于物镜下端 400.85 (接近试样)的称前透镜 0,25 物镜的放大倍数主要决定 于此透镜的曲率，上端的 称后透镜，主要校正前透 镜的象差，提高成像质量。 图3-6两种物锐的全剂面图 物镜的象差校正程度及特 性指标反映子物镜的质量

物镜 显微镜中最重要的光学零 件，通常由固定在金属筒 内相隔一定距离的复式透 镜所组成，位于物镜下端 （接近试样）的称前透镜， 物镜的放大倍数主要决定 于此透镜的曲率，上端的 称后透镜，主要校正前透 镜的象差，提高成像质量。 物镜的象差校正程度及特 性指标反映了物镜的质量

象差 根据几何光学建立的透镜成像原理是有局限性的，前提是：)所用 入射光为近轴光线；b以介质的折射率不受光波波长的影响。而实 际光学系统中一般实用光束均要有一定宽度，物体的发光点不 可能全在光轴上，不同波长的光，折射率也不同，因此实际的 光学系统与近轴光学系统所得图象有所偏差，此即为象差。象 差的分类： 销上象差面象差 彗形象差 单色象差 散 象差 轴外象差 象场弯曲 多色象差（色差） 横向色差 纵狗色差

象差 根据几何光学建立的透镜成像原理是有局限性的，前提是：a)所用 入射光为近轴光线;b) 介质的折射率不受光波波长的影响。而实 际光学系统中一般实用光束均要有一定宽度，物体的发光点不 可能全在光轴上，不同波长的光，折射率也不同，因此实际的 光学系统与近轴光学系统所得图象有所偏差，此即为象差。象 差的分类：

球面象差 光轴上某点发出的单色粗 光束，通过单片透镜后 并不聚焦于一点，轴上 象点被一个弥散的光斑 所代替。 图3-7 透镜的球面象差

球面象差 光轴上某点发出的单色粗 光束，通过单片透镜后 并不聚焦于一点，轴上 象点被一个弥散的光斑 所代替

象场弯曲 当物体为一垂直于透镜 A透镜 光轴的平面时，经过单 物体 物象 片透镜成像后，最清楚 的象呈现在一个曲面上。 图3-8透镜的象场弯曲

象场弯曲 当物体为一垂直于透镜 光轴的平面时，经过单 片透镜成像后，最清楚 的象呈现在一个曲面上