金相顯微鏡照明系統(tǒng)之照明方式

    金相顯微鏡的照明方式分為明場照明和暗場照明。
   1）明場照明
    明場照明是金相顯微鏡主要的照明方式。在明場照明中光源光線通過垂直照明器轉90°角進入物鏡，垂直地（會接近垂直地）射向樣品表面。由樣品反射回來的光線在經(jīng)過物鏡到目鏡。如果試樣是一個拋光的鏡面，反射光幾乎全部進入物鏡成像。在目鏡中可以看到明亮一片。如果試樣拋光后再經(jīng)過腐蝕，試樣表面高低不同，則反射光將發(fā)生漫射，很少進入物鏡成像，在目鏡中看到的是暗黑色的像。
    在明場觀察時，通常采用兩種垂直照明器。其作用都是使來自光源的光線轉90°，不過它們的光路不同，效果也不一樣。一種是用平面玻璃做的垂直照明器，如下圖所示。平面玻璃表面與光源光線成45°角，將光線反射進入物鏡，由于投射在樣品上的光線是垂直入射，因而成像平坦、清晰。此外，平面玻璃反射光線損失大，即使采用zui好的平面玻璃，zui后到達目鏡的光線也只有四分之一，損失了四分之三，故成像的亮度小，襯度也差。

用平面玻璃做垂直照明器的光路圖

    另一種使用棱鏡做垂直照明器。光線經(jīng)棱鏡全反射后略斜射于樣品表面，可造成一定的立體感，有利于觀察表面浮凸。此外，這種垂直照明能使光線全部反射到物鏡后透鏡上，光線損失極少，成像亮度大，有較好的襯度。其缺點是光源光線經(jīng)棱鏡全反射后經(jīng)物鏡后透鏡的一半照射到樣品表面上，而反射回來的光線經(jīng)過透鏡的另一半進入目鏡，也就是說物鏡實際使用的孔徑角減小了一半，即數(shù)值孔徑減小，從而大大降低了物鏡的分辨率，因此只適應于低倍觀察，一般不超過100倍。現(xiàn)代新型的顯微鏡已經(jīng)不再用這種全反射棱鏡作垂直照明。

用棱鏡做垂直照明器的光路圖

   2）在鑒別金屬夾雜物的特殊用途中，往往要采用暗場照明。暗場照明與明場照明不同。

暗場照明光路圖

    其光源光線經(jīng)聚光透鏡后形成一束平行光線，通過暗場曲面反射鏡的反射，管狀光束以很大的傾角投射在樣品上。這里要注意，管狀光束是從物鏡四周通過的，物鏡未通過光線從而未起到聚光作用。如果樣品表面光滑均勻，則投射光線以很大傾角反射出去。光線不進入物鏡，在目鏡中看到一片暗黑色。如果樣品表面存在高低不平處，則反射光線就有部分進入物鏡而形成明亮的像。這與明場照明下觀察的結果正好相反。