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金相切割機(jī)一般有明場、暗場、相襯、微分干涉相稱、正交偏光、錐光偏光和熒光等七種觀察方法，之后又出現(xiàn)了激光共聚焦的方法。相襯主要是針對有位相變化的透明樣品，如生物切片等;在觀察巖礦等晶體 樣品時，要測量其光軸，就要用到錐光偏光這種手段;熒光是用汞燈中紫外線等短波長能量照射樣品，激發(fā) 出長波長的二次發(fā)光，主要用于染料標(biāo)記的生物樣品和如石油等可自發(fā)熒光的有機(jī)樣品；這些功能都不適用于金相樣品。

針對金相樣品的物理特性，一般的金相切割機(jī)主要包括明場、暗場、正交偏光和微分干涉 相襯四種。按照現(xiàn)代儀器“模塊化設(shè)計，積木式結(jié)構(gòu)”的設(shè)計思想，這四種功能并不一定固化在每一臺金相切割機(jī)上，而是以明場作為基本核心，可以將其他功能像“搭積木”一樣組合到該顯微鏡上。如最基本的有 明場和暗場功能，插人了起偏鏡和檢偏鏡后就增加了正交偏光功能，再插人渥拉斯頓棱鏡（Wollanston prism)就有增加了微分干涉相襯功能。

一、金相切割機(jī)明場觀察
明場照明是金相研究中主要的觀察方法。人射線垂直地或近似垂直地照射在試樣表面，利用試樣表 面反射光線進(jìn)人物鏡成像。如果試樣是一個鏡面，在視場內(nèi)是明亮的一片，試樣上的組織將呈色影像襯映 在明亮的視場內(nèi)，謂之“明場”照明，明場照明的原理及效果
使用調(diào)節(jié)方法：
①    調(diào)焦使所觀察的像清晰;
②    縮小視場光闌，使視場中看到視場光闌像；
③    調(diào)節(jié)視場光闌，使位于視場中央；
④    打開視場光闌，使其邊緣像剛好消失在視場外；
⑤    撥去目鏡，從目鏡管中可觀察到物鏡后面通光孔，調(diào)節(jié)孔徑光闌大小，使其直徑為物鏡后面通孔直 徑的約2/3;
⑥    進(jìn)一步微調(diào)焦使像清晰。

二、金相切割機(jī)暗場觀察
1.    原理
通過物鏡的外周照明試樣，照明光線不入射到物鏡內(nèi)，就可以得到試樣表面繞射光而形成的像。如果 試樣是一個鏡面，由試樣上反射的光線仍以極大的傾斜角向反方向反射，不可能進(jìn)人物鏡，在視場內(nèi)是漆 黑一片，只有試樣凹凸之處才能有光線反射進(jìn)人物鏡，試樣上的組織將以亮白影像映襯在漆黑的視場內(nèi)， 如同星星在夜空，謂之“暗場”照明。

2.    方法
暗場調(diào)節(jié)的方法如下：
①    將暗場反射聚光鏡及環(huán)型反射鏡安裝在顯微鏡上；
②    調(diào)節(jié)暗場反射聚光鏡使其焦點剛好在試樣表面上；
③    在暗場觀察時，應(yīng)將孔徑光闌開大(作為視場光闌），視場光闌可調(diào)節(jié)作為孔徑光闌，可控制環(huán)狀光 束的粗細(xì)；
④    調(diào)焦使像清晰。

三、在使用暗場時應(yīng)注意下列事項：暗場照明的原理及效果
①    為了在暗場觀察中阻止目鏡周圍的光線人射，要盡可能使用遮光罩；
②    物鏡頂端及試樣表面的塵埃和缺陷也會造成亂反射，影響暗場鏡檢效果，必須清潔此兩表面。偏振光觀察

1.    概念
太陽光、電燈光都是自然光(或天然光)，自然光的振動在各個方向是均衡的，都垂直于傳播方向，若將光 的振動局限在垂直于傳播方向的平面內(nèi)的某一個方向上，則這時的光就變成了偏振光，

2.    偏振光獲得方法

(1)    采用偏振棱鏡
某些晶體，當(dāng)光線射到它的分界面上時，會產(chǎn)生兩束折射光，這種現(xiàn)象稱為“雙折射”。一束光遵循折 射定律叫“尋常光”，用〇光表示;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 通過此棱鏡時，會產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象，常用的為尼科爾棱鏡。

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

3.    偏光裝置

(1)    起偏鏡
能將自然光變?yōu)槠窆獾钠骷?br style="color: rgb(25, 25, 25); font-family: " microsoft="" font-size:="" white-space:="" background-color:=""/>
(2)    檢偏鏡
檢驗光線是否為偏振光的器件。

四、偏振光裝置的調(diào)整
(1)起偏鏡的調(diào)整
起偏鏡位置調(diào)整的目的，是使從垂直照明?器半透反射鏡上反射進(jìn)入目鏡的光線強(qiáng)度最高，且仍為直線偏振光，調(diào)整人射偏振光的振動面使之與水平面 平行。為此，將拋得很光亮的不鎊鋼試樣置于載物臺上，除去檢偏鏡后，在目鏡中觀察聚焦后試樣磨面上反射 光的強(qiáng)度，轉(zhuǎn)動起偏鏡，可以看到反射光強(qiáng)度發(fā)生微弱的明暗變化。反射光最強(qiáng)時即起偏鏡的正確位置。
(2)    檢偏鏡的調(diào)整
起偏鏡調(diào)整好后插入檢偏鏡。如欲調(diào)節(jié)兩者為正交位置，則仍可用不銹鋼拋光試樣，聚焦成像后轉(zhuǎn)動 檢偏鏡，當(dāng)目鏡中看到完全消光時即為正交偏振位置。有時在偏振光金相觀察和攝影時，尚需將偏振鏡從 正交位置略加調(diào)整，使檢偏鏡再作小角度偏轉(zhuǎn)，以增加攝影襯度，其轉(zhuǎn)動角度由分度盤讀數(shù)表示出來。
(3)    試樣制備
在偏振光下研究的金相磨面要光滑無痕，且要求樣品表面無氧化皮及非晶質(zhì)層存在，由于機(jī)械拋光很 難達(dá)到要求，所以用于偏振光研究的試樣多采用電解拋光或腐蝕拋光。

五、偏振光的應(yīng)用
金屬材料按其光學(xué)性能可分為各向同性與各向異性兩類。各向同性金屬一般對偏振光不靈敏，而各 向異性金屬對偏振光的反應(yīng)極為靈敏，因而多方面被應(yīng)用。

(1)    研究金相組織
①    多相合金的相鑒別當(dāng)全偏振光垂直投射到各向同性金屬的拋光表面時，它的反射光仍為全偏振 光。若將檢偏鏡轉(zhuǎn)到正交位置，視域中呈現(xiàn)暗黑的消光現(xiàn)象。如果在各向同性晶體中含有各向異性的相， 因為偏振光經(jīng)各向異性晶體反射后形成橢圓偏振光，并且振動面要發(fā)生旋轉(zhuǎn)，這樣在正交偏振光下，它在 暗的基體中容易顯示出來，對兩個光學(xué)性能不同的各向異性晶體或浸蝕程度不同的各向同性晶體，可由偏 振光加以區(qū)別；
②    各向異性金屬的組織顯示各向異性金屬在正交偏振光下觀 察，視場并不全暗。對于不同取向的晶粒，由于振動面的旋轉(zhuǎn)角度不 同，會呈現(xiàn)不同亮暗，能更清晰地顯示若干精細(xì)的組織結(jié)構(gòu)，如晶界，孿晶等。
(2)    鑒別非金屬夾雜物
金屬中常存在各種類型的非金屬夾雜物，它們具有各種光學(xué)特性，
如反射能力、透明度、固有色彩均質(zhì)及非均質(zhì)性等。利用偏振光可觀察    
到這些夾雜物的特性，如鑒別鋼中非金屬夾雜物，
六、使用注意事項
在偏光觀察中，方向性是個重要因素，因此必須認(rèn)真調(diào)整起偏鏡和目鏡十字線。